基于滑带土特性及可靠度理论的库岸边坡稳定性研究

来源 :北京建筑大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xvgpzz6h
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
库岸边坡由于常年受到库水位波动及降雨入渗等因素的影响,发生失稳破坏的可能性较大,对当地的民生及公共设施安全形成了较大威胁。而滑带作为滑坡的重要组成部分,其土体性质也会在库水、雨水等作用下发生改变,从而影响到滑坡的变形发展及后续演化。此外,以往的边坡稳定性分析大多忽略了土体参数的不确定性,导致边坡稳定计算结果大于设计安全系数却依旧发生了失稳破坏。因此,亟需对滑带土特性、库水位、降雨与边坡稳定性之间的相互关系展开深入研究。本文以白家包滑坡为工程背景,通过室内物理力学试验重点研究了滑带土的含水率、细粒含量与其水力特性及强度特性之间的关系。借助软件Geo studio对典型库岸边坡进行了边坡稳定确定性分析及边坡稳定可靠性分析,得到了不同工况下边坡的渗流场、位移场、稳定系数以及失效概率。在此基础上,基于可靠度理论和Pareto最优解理论,针对最不利工况下的边坡进行了抗滑桩加固联合排水孔排水的边坡治理多目标优化设计并找出了最优设计方案。论文的主要研究结论如下:(1)变水头渗透性试验及土-水特征试验结果表明,随着细粒含量的增加,细粒逐渐存赋到粗粒间的孔隙中,导致滑带土的渗透性变差而持水能力增强;利用经典数学模型对土-水特征曲线进行拟合发现,Fredlund and Xing模型的拟合优度最高。GDS常规三轴试验分析显示,在一定范围内滑带土的细粒含量与其抗剪强度及内摩擦角呈负相关关系,与其黏聚力呈正相关关系。(2)边坡稳定确定性分析显示,滑带土细粒含量的不同对边坡渗流场的影响较为微弱,而对边坡X方向位移及稳定系数的影响较为显著。仅库水位骤降工况下,库水位的骤降速率越大,边坡孔隙水压力及浸润线对库水位的响应滞后现象越明显,边坡稳定系数也越小。库水位骤降叠加上不同时间段降雨后,边坡后缘位移量增大且稳定系数进一步降低,其中降雨发生在10~20d边坡稳定性最差。(3)边坡稳定可靠性分析显示,当假定抗剪强度参数(c、φ)确定(变异系数和概率分布形式确定)时,计算得到的失效概率与确定性分析中得到的稳定系数呈负相关关系;并且二者对边坡稳定性状态的判断一致,均为基本稳定状态。而当考虑c、φ的变异系数和概率分布形式不确定时,计算得到的失效概率最高为52.85%,判断边坡为失稳状态;c、φ的变异系数越大,不同概率分布形式对边坡可靠性的影响越大,失效概率也越大;同时考虑c、φ的不确定性时,φ的变异性起了主导作用。(4)边坡治理多目标优化设计计算结果发现,抗滑桩和排水孔的最佳布设位置分别在第18条块和高程为152.5m处;边坡治理的最优设计方案为桩长50m、桩间距6m、孔长100m,此时边坡安全性、初始建造成本及预期失稳损失达到最佳平衡。同时,最优方案治理后,边坡的排水效果得到明显改善、位移变形显著减少、稳定可靠性均满足要求。
其他文献
利用涡旋进行换热已经成为换热领域研究的热点之一。但现有涡旋换热技术存在额外能量消耗、涡旋不稳定等一些问题。由于自激振荡腔室特殊结构无需额外能量输入的条件下能在热流道中产生持续高效的回流涡,从而有较高研究价值。本文将涡旋换热技术与自激振荡效应的优势结合起来,利用自激振荡特殊结构产生的回流涡来解决换热研究和应用研究存在的瓶颈问题,提出自激振荡热流道回流涡强化传热特性来实现传热机理的科学解释及其热流道结
Cu-Ni-Si合金强度高、耐磨性好、导电性能优异,被广泛的应用于集成电路引线框架领域等。本文研究合金成分对Cu-Ni-Si合金退火硬化行为的影响,冷轧和热处理工艺对Cu-Ni-Si合金组织及性能的影响,以及Al元素的添加对Cu-Ni-Si合金退火硬化行为的影响。设计Cu-Ni-Si合金元素的成分,研究Ni/Si质量比和Ni与Si含量对Cu-Ni-Si合金退火硬化行为的影响。Cu-Ni-Si合金退
城镇燃气管网是为城市中各类企业生产、居民生活等源源不断输送所需燃气的重要基础设施。其建设与运行过程中涉及的人为因素、管道及设备因素、环境因素、管理因素均会导致燃气泄漏,发生燃烧或爆炸事故。因此,对其开展风险评估,辨识系统薄弱环节,对保障其安全平稳运行具有现实意义。危险与可操作性分析(HAZOP:Hazard and Operability Analysis)方法应用于城镇燃气供应系统风险评估时缺乏
如今关于长城学的研究早已不局限于长城本体的建造工艺和遗产保护的方式方法等,在研究深度和广度上都不断有新的突破。分布于长城周边的军事聚落,是近些年学者们研究的重点。明代以后,随着长城防御作用的消失,由军事聚落组成、以人文地理结构而建的戍边聚落体系也随之瓦解,走上了新的发展路径。笔者在其他学者研究的基础上,从“长城非边界”的角度,关注政治、经济、文化等多方面因素,以长城防区之一宣府镇为例,对长城周边聚
高铬铸铁被誉为当代最优良的耐磨材料,热处理后的显微组织为高强度高硬度马氏体+M7C3型共晶碳化物+二次碳化物。其中M7C3型共晶碳化物为杆状、断网状分布,并具有高硬度。此种显微组织使得高铬铸铁具有高硬度和高的耐磨性能,因而被广泛地应用于矿山、冶金、建材、电力和化工等行业。铸态高铬铸铁基体组织为奥氏体,硬度低,耐磨性能差,需要合适的热处理改善其性能。高铬铸铁经过去稳处理后能够获得较好的机械使用性能。
路径规划是移动机器人自主导航技术的重要部分,其任务是根据特定需求或评价指标从机器人工作环境中找到一条从起始点到目标点的最优无碰路径。栅格法是目前最常用的环境建模方法,可以简单精确地表示环境信息。基于栅格地图,Theta*算法作为一种启发式直接搜索算法,具有求解质量较好以及稳定性高的优点,但搜索效率不够高并且路径质量还能进一步提升。本文以Theta*算法为研究对象,对标准算法及目前已有改进算法进行分
随着移动互联网、定位技术的高速发展和智能便携设备的普及,以人工智能为主导的技术与应用正在改变着人们的生活。其中,基于位置的服务是重要的技术支持之一。位置预测是基于位置的服务重要组成部分,在推荐系统和城市资源规划等领域发挥着重要的作用。目前,基于全球定位系统(GPS)的轨迹数据在位置预测任务中受到广泛关注,GPS轨迹数据属于时空序列数据,不仅包含时间和位置信息,轨迹序列中还蕴含丰富的上下文信息。传统
随着国家科技发展及人民生活水平的提高,增强国民身体素质备受重视,因而体育场馆的规模和数量也逐渐增多。同时,比赛场地的光环境要求也相对较高,高清电视转播符合时代发展的需求。目前高等级体育场馆的照明设计仍依靠设计师项目经验和试凑方法来实现,节能优化效果不佳。寻求一种便捷且智能的照明优化方法来提高设计效率和减少能耗尤为重要,因此本文针对高等级体育场馆照明设计的灯具相关参数和照明要求之间的关系特点,探讨了
近年来,软体机器人技术成为研究热点,并得到了迅速发展。与此同时,基于软体机器人高度的柔韧与变形特性,使得驱体的柔性材料易受接触物、负载以及自身重力的影响。因此,搭载形状传感器对柔性驱体形状信息实现准确的反馈,是实现软体机器人精准控制的重要环节。传统的基于电磁原理的应变传感器因存在刚度大、体积大、弱点信号易受干扰、零点漂移以及相容性差等问题,与软体机器人融合时难以满足形状测量要求。光纤光栅凭借其精度
随着深度学习的发展进步,基于深度学习的图像超分辨率重建算法出现越来越多的成果。虽然这些超分辨率重建算法都取得了较好的重建效果,但是仍然存在不足之处,需要进行改进。为了解决现有的超分辨率重建算法所存在的问题,本文进行了较为深入的研究,并且提出了一些具备可行性的方案。本文的主要研究内容有:为了取得更好重建效果,主流算法追求更深和更广的神经网络,这导致算法模型具有大量的参数,影响了训练速度同时也对硬件设