【摘 要】
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边坡失稳破坏(滑坡)是三大自然灾害之一,而边坡的失稳破坏往往会呈现出三维特征,滑移面的形式也多为复杂的空间曲面,因此采用三维稳定性分析方法才更符合实际情况。空间潜在滑移面的确定是一项世界性难题,而三维边坡长期稳定性的监测问题也尤为重要,针对上述问题,本文提出基于位移场的三维边坡空间滑移面搜索模型,以及探讨了边坡内部位移磁测的原理与测点布置。(1)本文基于三维边坡的空间位移场以及MATLAB编程开发
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边坡失稳破坏(滑坡)是三大自然灾害之一,而边坡的失稳破坏往往会呈现出三维特征,滑移面的形式也多为复杂的空间曲面,因此采用三维稳定性分析方法才更符合实际情况。空间潜在滑移面的确定是一项世界性难题,而三维边坡长期稳定性的监测问题也尤为重要,针对上述问题,本文提出基于位移场的三维边坡空间滑移面搜索模型,以及探讨了边坡内部位移磁测的原理与测点布置。(1)本文基于三维边坡的空间位移场以及MATLAB编程开发软件,建立了一种新的滑移面搜索方法,具体实现方法如下:1)建立三维边坡有限元数值分析模型,通过数值模拟得到三维边坡模型的单元信息与位移场等数据。2)把通过有限元计算得到的数据导入到MATLAB中,对网格进行重新划分,在三维坐标系内勾勒出多个条柱式三维空间网格。3)在自建的三维网格内,建立新旧单元的联系,并通过空间位移插值算法赋予新单元位移值,再通过比较,找到每个条柱内位移最大的单元,该单元即边坡发生破坏时的最危险单元。4)在M ATL AB中将最危险单元的空间坐标提取出来,通过编程即可拟合出三维边坡的空间潜在滑移面。(2)本文利用磁测的基本原理,基于空间滑移面的搜索结果,提出了一种针对边坡内部位移的监测方法并且给出了一种测点的布置方案,该方案能够实现边坡内部位移的分布式、全方位的监测,同时也能实现对三维边坡内部变形状态的智能、动态监控。(3)本文通过对边坡和基坑两个算例的分析,将本文所述方法得到的结果与传统分析方法得到的结果进行比较,验证了所述搜索方法的合理性和有效性。本文提出的搜索方法没有对滑移面形状与位置进行假设,打破了三维极限平衡法在理论上的限制,得到的计算结果也有一定的说服力。(4)最后利用本文所述方法对两个工程实例进行分析,从而验证了本文方法在实际工程中的适用性。
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