二维与三维边坡稳定性对比分析

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边坡稳定性分析方法

边坡稳定性分析方法

边坡稳定性分析方法1.1 概述边坡稳定性分析是边坡工程研究的核心问题,一直是岩土工程研究的的一个热点问题。

边坡稳定性分析方法经过近百年的发展,其原有的研究不断完善,同时新的理论和方法不断引入,特别是近代计算机技术和数值分析方法的飞速发展给其带来了质的提高。

边坡稳定性研究进入了前所未有的阶段。

任何一个研究体系都是由简单到复杂,由宏观到微观,由整体到局部。

对于边坡稳定性研究,在其基础理论的前提下,边坡稳定分析方法从二维扩展到三维,更符合工程的实际情况;由于一些新理论和新方法的出现,如可靠度理论和对边坡工程中不确定性的认识,边坡稳定分析方法由确定性分析向不确定性分析发展。

同时,由于边坡工程的复杂性,边坡稳定评价不能依赖于单一方法,边坡的稳定性评价也由单一方法向综合评价分析发展。

1.2 边坡稳定性分析方法边坡稳定性分析方法很多,归结起来可分为两类:即确定性方法和不确定性方法, 确定性方法是边坡稳定性研究的基本方法,它包括极限平衡分析法、极限分析法、数值分析法。

不确定性方法主要有随机概率分析法等。

1.2.1 极限平衡分析法极限平衡法是边坡稳定分析的传统方法,通过安全系数定量评价边坡的稳定性,由于安全系数的直观性,被工程界广泛应用。

该法基于刚塑性理论,只注重土体破坏瞬间的变形机制,而不关心土体变形过程,只要求满足力和力矩的平衡、Mohr-Coulomb准则。

其分析问题的基本思路:先根据经验和理论预设一个可能形状的滑动面,通过分析在临近破坏情况下,土体外力与内部强度所提供抗力之间的平衡,计算土体在自身荷载作用下的边坡稳定性过程。

极限平衡法没有考虑土体本身的应力—应变关系,不能反映边坡变形破坏的过程,但由于其概念简单明了,且在计算方法上形成了大量的计算经验和计算模型,计算结果也已经达到了很高的精度。

因此,该法目前仍为边坡稳定性分析最主要的分析方法。

在工程实践中,可根据边坡破坏滑动面的形态来选择相应的极限平衡法。

11-三维边坡稳定分析

11-三维边坡稳定分析

基础例题 11三维边坡稳定分析1GTS 基础例题 11- 三维边坡稳定分析运行GTS 概要 生成分析用数据 属性 / 5 建立几何模型 多段线 / 8 扩展 / 9 移动工作平面 / 10 多段线, 三维直线 / 11 扩展 / 12 并集 / 14 生成网格 网格尺寸控制 / 15 自动划分实体网格 / 16 分析 支撑 / 18 自重 / 20 分析工况 / 20 分析 / 23 查看分析结果 位移 / 25 最大剪切应变 / 271 3 581518242GTS 基础例题 11GTS 基础例题 11三维边坡稳定分析最近边坡稳定分析由于利用数值分析所以可以求得与实际更接近的破坏模式,也能够 进行更贴近实际状况的分析。

但是对于二维分析由于只分析边坡的一个滑动面,利用 它来考虑三维的边坡变形还是受一定的限制的。

二维分析和三维分析的最大区别在于 是否考虑地表面和滑动面的形状、岩土特性以及滑动面的强度等影响边坡的变形等因 素。

由于三维分析里考虑二维分析都未考率的单元所以和实际更接近。

即在二维分析 里对于那些凹凸不平的边坡都按照统一的形状来处理。

此操作例题中主要了解一下二 维和三维的区别以及证明三维更接近实际的状况。

运行GTS运行程序。

1. 2. 3. 4. 1. 2. 3. 4. 5.运行GTS。

点击 文件 > 新建 打开新项目。

弹出项目设定对话框。

在项目名称里输入‘基础例题 11’。

点击单位系统右侧的 点击 。

在单位系统对话框里内力(质量)指定为‘KN (ton)’。

其它的直接使用程序的默认值。

项目设定对话框里点击1GTS 基础例题 11概要模型的几何形状和网格形状如下所示。

直接在GTS里建模并进行分析。

GTS Basic Tutorial 11 - 1GTS Basic Tutorial 11 - 22GTS 基础例题 11此模型中地基由一种材料构成,地基(岩土)的属性如下。

某机场高填方边坡二维与三维稳定性计算结果的分析

某机场高填方边坡二维与三维稳定性计算结果的分析

某机场高填方边坡二维与三维稳定性计算结果的分析[摘要]四川省西部大部分地区属于高山地貌,这些地区修建机场,往往都存在有高填方边坡,这就需要进行高边坡的稳定性计算,本文以四川省西部某机场高填方边坡为例,分别运用GEO-SLOPE软件以及Midas/ GTS软件,对其进行二维和三维的稳定性计算,并综合选取计算结果,为机场边坡的建设提供参考依据。

[关键词] GEO-SLOPE Midas/ GTS 高填方边坡稳定性0前言近年来,四川省西部地区地质灾害频发,为降低人民生命和财产的损失,保证救援及时,就需要在该地区发展航空运输。

而机场建设过程中,高填方边坡的稳定性是一个不容忽视的问题,选用合适的方法综合分析高填方边坡的稳定性,既能降低高填方边坡的建设费用,又可以避免高填方边坡失稳破坏,从而保障人民的生命和财产安全。

1高填方边坡工程地质概况场区位于青藏高原东部边缘一系列山梁之上,属中高山地貌,地势中间高,两侧低,山体呈波状起伏,顶面高程3966~4142m,平均高程4090m左右;场区地形相对高差较大,一般为15~50m,最大高差出现在机场东端,最大高差可达140m左右。

拟计算填方边坡位于机场北西侧,一锁口沟上部(见图1),该沟上部宽下部窄,呈倒漏斗状,出露地层为植物土,泥炭土和粉质粘土等。

两侧斜坡坡度较缓,一般在10°~15°之间。

2二维高填方边坡模型建立及计算二维稳定性计算选用加拿大公司的GEO-Studio软件,通过GEO-Studio中的Slope/w模块建立模型,来对填土体边坡稳定性进行计算分析。

Slope/w模块其原理采用的是极限平衡法,极限平衡法包括瑞典条分法、毕肖普法、简布法、摩根斯坦~普赖斯法等。

建模过程中我们需要对一些工程地质概况进行假设:假定天然地基除表部清除耕土外,不做任何地基处理,直接进行填筑;假定暴雨工况下地下水水位浸没边坡填筑体约2/3厚度;场区抗震设防烈度为Ⅷ度,设计基本地震加速度为0.2g;计算考虑天然、暴雨、暴雨+地震三种工况。

桥基高边坡稳定的二维、三维有限元对比分析

桥基高边坡稳定的二维、三维有限元对比分析
21 0 0年 2月 第 2期 ( 17 总 3)






Fb 2 0 e 01
J RNAL 0F R L A ENGI ERI G OC E Y OU AI W Y NE N S IT号 :0 6— 16 2 1 ) 2— 0 9— 5 10 2 0 ( 0 0 0 0 4 0
对荷载作用下的高边坡岩体力学行为特 征和规 律进行对 比分析 , 研究 结果可 为桥基 高边坡设计 及稳定 性评
价提供参考。
研究结论 : 二维和 三维条件下 , 桥基高边坡岩体力学行为特征大致相同 , 二维计算 的应力 、 位移普遍偏大 , 这种现象在桥梁基底附近尤为明显 ; 同等条件下二维所计算 的坡 面稳定性较三维偏 于保 守 ; 相对三维 , 二维计
Ab t a t Re e r h pur s s sr c : sa c po e :No t e 2 a ay i st e c mmo t o o tbi t v la in o i h—se p so e w h D n l ss i h o n meh d f rsa l y e au to fh g i t e lp u d rbrd e la o n e i g o d n w,b ti in r st e s ta fe t u t g o e h pailefc .Ast e h g h ih—se p so e o rd ef u dain i s ld,i h te l p rb g n to s3D oi i o ft e 2D n l ssr s lsa e u e 0 h m ,t e e i e ti ro n t e r a p lc to a ay i e u t r s d frt e h r sa c ra n e r ri h e la p ia in.Co a e t ,t e 2D he r mp r d wi 3D h h t oy o lp sr ltv l t r n so e i ea iey ma u e,wih f au eo a y a p ia in i hee gne rn t e t r fe s p lc to n t n i e g,S ti tl t i t o o sd r d i O i s sil heman meh d c n i e e f rt e so e a ay i. Th o o h lp n l ss e c mpaa ie a ay e f me h n c l e a ir a d r g lto f r c s f h g — t e r tv n l s s o c a i a b h vo s n e u ain o o k ma s o ih —se p so e u d rla r d t D n i e al lp n e o d a e ma e wi 2 a d 3D n d ti.Th e ut a s t e r f rnc o t e d sg f hg —se p h e r s l c n be a h ee e e t h e i n o ih— t e s so e u d rb i g o d a d i tb lt v l a in. lp n e rd e la n t sa ii e au t s y o Re e c c ncuso s: e me h n c lbe a i ro o k ma s o ih — se p so e u e rd e la b an d b s ar h o l i n Th c a i a h vo fr c s f h g — t e lp nd r b g o d o ti e y 2D i a ay i st e a p o i tl a st a y 3 a ay i.T au so te s a d d s a e n b an d b n l ss i h p r xma ey s me a h tb D n lss hev le fsr s n iplc me to ti e y2D n l ss a ay i

基于FLAC3D的新桥高陡边坡二维与局部三维稳定性分析

基于FLAC3D的新桥高陡边坡二维与局部三维稳定性分析

泥化的充填物 、 采坑 ( 坡体 )的频繁爆破 以及陡帮开
收稿 日期 : 2 0 1 3 — 0 4 — 0 8 ; 修改 日期 : 2 0 1 3 — 0 4 — 2 3 基金项 目: 国家 自然科学基金资助项 目( 5 1 0 7 8 1 2 3 , 5 1 1 7 9 0 4 3 )


要: 文章根据新桥矿高陡边坡 资料 , 利用 F L A C 3 D软件 , 采 用强 度折减 法对二维 及局 部三 维边 坡开挖 至水 平线 下一 7 2 m、 1 0 8 m、 一1 4 4 m、 -1 8 0 m 4 个不 同工况时 的边坡进行稳定性计算分析 , 计 算出不 同工况下边坡 的安全系数 F , 为边坡 治理 提供
桩 加 固等 处 理措 施 , 但 未 能 扼 制 住 该 滑体 进 一 步 发
其中, C 为折 减后 的粘结 力 ; 为 折减后 的摩 擦 角 。 不 断地 调 整 折减 系 数 的 大 小 , 反 复 对 边 坡 的 稳 定 性 进行 计 算 , 根据事 先所设 定 的判断依 据 , 当 数 值 计 算达 到 收敛 时 , 定 义 此 时 的边 坡 安全 系 数 就 是 折 减 系数 F 。
至 F 1 3断 层 。滑 坡 高 度 已达 1 5 6 ~1 8 0 m。边 坡 变
1 F L AC 3 D软件及 强度折减法
F L A C 3 D分析 软件 由美 国 l t a s c a 公 司于 2 O世
形体 已追溯破坏到山顶 , 其前缘 向前推进并堆积在 +1 4 4 m平上 。滑坡 边坡 体被 强烈破碎 , 坡 面起 伏不整均成 散体堆 积或滑移 变形 。边坡 体上 的断
层、 坡 面上 渗 ( 流 )水 、 坡 脚 的 雨水 浸 泡 、 结 构 面 上易

边坡稳定性分析方法

边坡稳定性分析方法

边坡稳定性分析方法1.1 概述边坡稳定性分析是边坡工程研究的核心问题,一直是岩土工程研究的的一个热点问题。

边坡稳定性分析方法经过近百年的发展,其原有的研究不断完善,同时新的理论和方法不断引入,特别是近代计算机技术和数值分析方法的飞速发展给其带来了质的提高。

边坡稳定性研究进入了前所未有的阶段。

任何一个研究体系都是由简单到复杂,由宏观到微观,由整体到局部。

对于边坡稳定性研究,在其基础理论的前提下,边坡稳定分析方法从二维扩展到三维,更符合工程的实际情况;由于一些新理论和新方法的出现,如可靠度理论和对边坡工程中不确定性的认识,边坡稳定分析方法由确定性分析向不确定性分析发展。

同时,由于边坡工程的复杂性,边坡稳定评价不能依赖于单一方法,边坡的稳定性评价也由单一方法向综合评价分析发展。

1.2 边坡稳定性分析方法边坡稳定性分析方法很多,归结起来可分为两类:即确定性方法和不确定性方法, 确定性方法是边坡稳定性研究的基本方法,它包括极限平衡分析法、极限分析法、数值分析法。

不确定性方法主要有随机概率分析法等。

1.2.1 极限平衡分析法极限平衡法是边坡稳定分析的传统方法,通过安全系数定量评价边坡的稳定性,由于安全系数的直观性,被工程界广泛应用。

该法基于刚塑性理论,只注重土体破坏瞬间的变形机制,而不关心土体变形过程,只要求满足力和力矩的平衡、Mohr-Coulomb准则。

其分析问题的基本思路:先根据经验和理论预设一个可能形状的滑动面,通过分析在临近破坏情况下,土体外力与内部强度所提供抗力之间的平衡,计算土体在自身荷载作用下的边坡稳定性过程。

极限平衡法没有考虑土体本身的应力—应变关系,不能反映边坡变形破坏的过程,但由于其概念简单明了,且在计算方法上形成了大量的计算经验和计算模型,计算结果也已经达到了很高的精度。

因此,该法目前仍为边坡稳定性分析最主要的分析方法。

在工程实践中,可根据边坡破坏滑动面的形态来选择相应的极限平衡法。

三维边坡稳定分析

三维边坡稳定分析

三维边坡稳定分析1.概念三维边坡是指边坡在水平面和垂直面上均存在变化的边坡,即具有多个坡面。

它的稳定性分析相较于二维边坡复杂得多,需要考虑不同方向上的抗滑力和剪切力。

三维边坡稳定性分析的目的是确定边坡的最大可行坡度和最终稳定的坡度。

2.方法解析方法是通过数学模型和分析方法来求解边坡的稳定性。

常用的解析方法有悬臂梁法、影响面法、位移法等。

这些方法可以通过建立合适的边坡稳定性方程,结合土体参数和边界条件来计算边坡的稳定性。

数值方法是通过数值模拟和计算机仿真来求解边坡的稳定性。

常用的数值方法有有限元法、有限差分法和边界元法等。

这些方法可以通过建立边坡的数值模型,离散化土体的力学特性,以数值的方式求解边坡的稳定性。

3.实例以水电站边坡为例,对其进行三维边坡稳定性分析。

首先,要获取边坡的地质和土力参数。

通过地质勘探,了解边坡的构造、岩性、断层情况等。

然后,对采样得到的土样进行室内试验,获得重要的土力参数,如抗剪强度、内摩擦角和孔隙比等。

接下来,根据边坡的几何形状,建立三维边坡的数学模型。

模型可以使用CAD软件进行绘制,并将边坡分割成许多较小的单元或网格。

然后,对边坡进行边界条件和约束条件的设定。

边界条件包括边坡表面的支承和自重等。

约束条件包括边坡顶部和底部的约束条件。

接着,进行数值模拟。

将土的本构模型和边界条件输入数值软件中,并设置合适的计算参数。

通过迭代计算,得到边坡不同荷载下的应力和变形分布。

最后,根据荷载和应力分布结果,使用稳定性评价指标(如安全系数)来判断边坡的稳定性。

如果边坡的安全系数大于1,则边坡是稳定的;如果小于1,则需要考虑采取稳定措施。

总结起来,三维边坡稳定性分析是一项重要的工程任务。

通过合适的方法和实例分析,可以为边坡的设计和施工提供可行性和安全性的评估依据。

护岸修复稳定性的二维与三维模型试验研究对比

护岸修复稳定性的二维与三维模型试验研究对比

护岸修复稳定性的二维与三维模型试验研究对比刘洋刘针胡朔陈汉宝刘海成张亚敬摘要:护岸的稳定性与结构、水深地形、折角、水动力要素等都有关系。

二维物理模型试验可以用更接近原体的比尺模拟稳定性和越浪量,三维物理模型能够反映护岸平面布置及其地形的影响。

在超越设计的台风浪作用下,护岸发生了护面块体下滑、块体破损、胸墙倾覆等破坏,引发巨大威胁。

护岸采用更大的扭王字块体进行防护,采用三维波浪整理物理模型对修复护岸进行稳定性试验研究,并与二维试验的稳定性和越浪成果进行对比并给出分析和推荐意见。

关键词:护岸;稳定性;扭王字块;越浪量1概述根据防波堤破坏主要原因,选择不同的修复加固方法,如在出现台风频率较高的区域设计时,需考虑提高设计标准,在堤头及波能集中部位可以选择加大块体重量等。

对于修复方案必须通过波浪数学、物理模型试验或现场观测等手段进行验证。

二维物理模型试验可以用更接近原体的比尺模拟稳定性和越浪量,三维物理模型则能够更好地反映护岸平面布置及其地形的影响。

本文采用二维和三维波浪模型对受梅花台风破坏的大连某化工码头护岸修复稳定性进行试验,对试验中出现的稳定性和越浪成果进行对比并给出分析和推荐意见。

2防波堤修复方案图1为修复加固后防波堤平面布置图,图2为堤头处断面原设计与加固断面对比图,图3为拐角处断面原设计图及加固断面对比图。

从断面图可以看出原设计中堤头处护面块体为9t扭王字块,拐角及堤身处护面块体为7t扭王字块,在“梅花”台风期间,现场堤心石被淘出、防波堤护面发生损坏和下滑等破坏,因而引发后方陆域塌陷的巨大威胁。

修复加固方案为在破坏的防波堤上采用更大的扭王字块,堤头及堤身全部采用15t扭王字块,原护面块体直接作为加固护面块体的垫层,随着护面高程的加高,胸墙高程由原来的+7.50m加高至10.0m,详见图2和图3。

3波浪整体模型试验研究3.1试验介绍本次试验在临港试验基地综合试验厅港池中进行,模型按照重力相似准则设计,块体重量级模型断面结构尺寸均满足几何相似,模型重量计算时考虑海水与淡水密度差的影响,波浪模拟采用港池专用摇板式不规则波造波机,水池四周均设置有消波设备。

基于强度折减法的复杂边坡二维和三维稳定性对比分析

基于强度折减法的复杂边坡二维和三维稳定性对比分析

基于强度折减法的复杂边坡二维和三维稳定性对比分析作者:杜政邱海来源:《西部交通科技》2020年第11期摘要:為了更为真实反映复杂边坡尤其是沿纵向地层突变较大边坡的稳定状况,文章采用强度折减法,对广西某山区旅游码头后方陆域平台边坡进行二维和三维稳定性分析。

结果表明,地质复杂区域,二维和三维模型计算的稳定安全系数存在较大差异,三维模型与实际情况更吻合,能较好地呈现纵向坡体滑裂位置;对于地质复杂边坡工程,须进行三维边坡稳定分析,并根据分析结果调整加固设计方案。

关键词:强度折减法;复杂边坡;稳定性分析;二维;三维;FLAC3D中图分类号:U416+4 文献标识码:A DOI:10.13282/ki.wccst.2020.11.025文章编号:1673—4874(2020)11-0094-040引言目前,对于二维和三维的边坡稳定安全系数计算存在差异,学界已有定论。

卢坤林等。

采用极限平衡法对均质土坡进行稳定分析,定性讨论了滑体、长高比、土体强度、坡比等参数对二维和三维安全系数计算结果的差异影响;谭文辉等基于极限平衡法对复杂边坡稳定性的二维与三维分析,得出对于复杂边坡应用二维和三维相结合的方法进行研究;孙程等嘲提出考虑侧向摩擦边界的三维有限元法在研究三维边坡稳定分析中的可靠性。

但是这些研究存在一定局限性,只考虑了均质土坡或者三维模型,未考虑沿纵向地层突变产生的较大影响。

在实际设计工作中,三维模拟工作效率低,因此在常规设计方法中通常将边坡简化为采用典型断面的二维分析,但是采用二维分析能否满足复杂边坡稳定分析需求,能否为实际设计工作提供合理可靠的技术结论,显得尤为重要。

基于此,本文采用强度折减法对于复杂边坡进行二维和三维对比分析,并与实际工程情况进行对比,为加固方案合理布置提供技术支持。

1计算模型及参数选取1.1项目背景广西某山区旅游码头后方陆域平台为三级开挖,每级边坡高度为10.0m,平台宽为1.5m,其中第一级边坡坡率为1:1.5,第二级边坡坡率为1:1.25,第三级边坡坡率为1:0.75。

边坡稳定分析的三维极限平衡法探讨

边坡稳定分析的三维极限平衡法探讨

边坡稳定分析的三维极限平衡法探讨提出了一种评价边坡稳定性的三维极限平衡方法,通过对边坡体三个方向的静力平衡分析,推导出边坡稳定系数的计算公式。

通过算例和已有的几种方法进行了比较分析,验证了该方法的合理性。

标签:三维极限平衡;静力平衡分析;稳定系数边坡稳定分析是岩土工程中一个较为复杂的问题,边坡的变形、失稳一直以来也是困扰国民经济发展的一个重要因素。

目前,在边坡稳定分析领域,二维极限平衡法是常用的手段,但三维边坡稳定分析可以更加真实地反映边坡的实际形态,在一些工程设计中,例如洞口边坡开挖,由于开挖只在一个有限的宽度内进行,如果采用二维分析,等于是假定开挖面是无限长的,这与实际情况显然不符。

事实上,只有当滑体宽长比大于4以后,边坡稳定问题才接近与二维平面问题。

因此,越来越多的工程实际问题提出了建立三维极限平衡分析的要求。

1三维理论模型及计算推导三维极限平衡分析的一个重要过程是将滑体离散为垂直的条柱,在三维极限平衡方法求解时,分析作用于条柱上的力,然后应用力的平衡条件和摩尔-库伦准则求解力的平衡方程,从而求解边坡的整体安全系数。

典型的三维离散图如图1所示。

图1破坏体三维离散图及其坐标系1.1受力分析及稳定系数的定义将滑动体分成具有垂直界面的条柱,x和y的正方向分别与滑坡方向和重力方向相反,xoy平面基本反映主滑方向,z轴的正方向按右手法则确定。

坐标系选取及单一条柱受力见图2所示。

图2单一条柱受力图图2中,Exl,Ext,Eyl,Eyt分别为作用在O′C′OC、B′AB、B′C′BC、A′O′AO面上的法向力;Hxl,Hxt,Hyl,Hyt分别为作用在O′C′OC、A′B′AB、B′C′BC、A′O′AO 上的剪切力;N为作用在底滑面的法向力,其方向分别为α,β和γz;T为作用在底滑面上的剪切力。

和传统的二维边坡稳定分析方法一样,引入稳定系数Fs的定义,如果滑面上的抗剪强度指标tanφ和c按下式缩减,滑面上处处达到极限平衡。

岩质边坡稳定分析三维与二维的比较

岩质边坡稳定分析三维与二维的比较

岩质边坡稳定分析三维与二维的比较
陈国周;张建勋
【期刊名称】《福建工程学院学报》
【年(卷),期】2010(008)001
【摘要】提出岩质边坡沿软弱结构面滑移-剪切的三维稳定分析方法.在分析模型中,下滑体沿滑动面下滑,在其他的面上则产生剪切破坏.在结构面上满足莫尔库伦破坏准则,把剪切面上的摩阻力向下滑方向投影,由下滑体的力学平衡条件求解出未知力,通过迭代可以求得稳定系数.同时推导了摩阻力倾向与倾角的计算式,编制了相应的程序,并利用这个程序,研究了边坡长度、岩层与坡面夹角等因素对边坡稳定系数的影响,比较了三维分析与二维分析的差别.
【总页数】4页(P1-4)
【作者】陈国周;张建勋
【作者单位】福建工程学院,土木工程系,福建,福州,350108;福建工程学院,土木工程系,福建,福州,350108
【正文语种】中文
【中图分类】TU443
【相关文献】
1.改进重度增加法在岩质边坡稳定分析中的应用研究 [J], 赵晨凯;李连营;杨笑男
2.基于赤平投影法的岩质边坡稳定分析及程序实现研究 [J], 韩磊
3.基于楔形体稳定方法的岩质边坡稳定分析 [J], 何帅
4.改进重度增加法在岩质边坡稳定分析中的应用研究 [J], 赵晨凯;李连营;杨笑男
5.基于双剪统一屈服准则在岩质边坡稳定分析中的应用 [J], 顾家瑜;杨保存
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二维与三维边坡动力响应特性研究

二维与三维边坡动力响应特性研究

二维与三维边坡动力响应特性研究
陈永红
【期刊名称】《四川水泥》
【年(卷),期】2017(000)012
【摘要】基于FLAC-3D软件建立了二维和三维边坡模型,考虑地震加速度时程的输入,模拟不同尺度下边坡与坡脚的位移、速度以及剪应力响应特性,得出以下规律:随着地震波加速度时程的不断作用,位移呈非线性增长模式,三维边坡的最大竖向位移大于二维边坡的最大位移;水平速度随时间整体前期表现为先增大后降低趋势,后期呈不断波动的形式;三维边坡的水平速度最大值大于二维边坡的水平速度最大值;地震波对二维和三维边坡坡脚的位移、速度基本无影响.三维边坡剪应力云图大于二维边坡剪应力云图,表明地震波对三维边坡剪应力影响大于二维边坡,但幅度不大.【总页数】1页(P332)
【作者】陈永红
【作者单位】重庆市市政设计研究院,重庆 400020
【正文语种】中文
【中图分类】G322
【相关文献】
1.地震动特性对边坡动力响应影响的研究 [J], 乔徐峰;谢婵琼;汤政
2.不同坡率条件下边坡动力响应特性研究 [J], 杨治攀;胡鑫;周选林
3.隧道洞口部边坡动力响应特性振动台试验研究 [J], 曹俊
4.多因素作用下含连拱隧道边坡地震动力响应特性研究 [J], 江学良;张继琪;杨慧;赵富发;范文臣
5.含泥化夹层岩质边坡动力响应特性相似模型试验研究 [J], 闫长斌;李严;黄戡;张彦昌;姚文敏
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二级边坡稳定性的三维分析

二级边坡稳定性的三维分析

二级边坡稳定性的三维分析唐承铁;龙泽祥;许敬叔【摘要】通过构建一个三维破坏机制,基于线性MC准则和极限分析法,对边坡高度H的解析解进行推导,采用“穷举法”进行优化计算,得到二级边坡的稳定系数,并与Michalowski的研究成果比较分析,从而验证解的有效性。

研究结果表明:边坡的稳定系数不仅与倾斜角和内摩擦角有关,还与深度系数及宽高比有关。

%This paper constructed a three-dimensional failure mechanism. The analytical solution of the slope height was then deduced on the basis of linear Mohr-Coulomb failure criterion and limit analysis. By virtue of ex-haustion method, the numerical results of the stability factor of two-stage slope were derived as well. Moreover, by comparing with the results of Michalowski, the validity of the solution was demonstrated. The results show that:the stability factor of slope not only relates to inclination angle and internal frictional angle, but also relates to depth coefficient and depth-width ratio.【期刊名称】《铁道科学与工程学报》【年(卷),期】2016(013)010【总页数】5页(P1940-1944)【关键词】二级边坡;三维破坏机构;线性MC准则;极限分析;穷举法【作者】唐承铁;龙泽祥;许敬叔【作者单位】湖南省娄衡高速公路建设开发有限公司,湖南衡阳421000;中南大学土木工程学院,湖南长沙410075;中南大学土木工程学院,湖南长沙410075【正文语种】中文【中图分类】TU921摩尔-库仑准则假设土体破坏时正应力和剪应力服从线性关系,被广泛应用于岩土工程的分析研究中。

三维与二维滑坡稳定分析的比较研究

三维与二维滑坡稳定分析的比较研究

三维与二维滑坡稳定分析的比较研究
陈传胜;蒋欣
【期刊名称】《自然灾害学报》
【年(卷),期】2009(18)1
【摘要】对滑坡的三维与二维稳定分析的结果进行了比较分析,旨在为合理正确地评价滑坡稳定性及认识三维稳定分析的优越性提供有价值的理论依据。

以实际中常见的滑坡几何尺寸为依据,在建立的滑坡模型的基础上,利用滑坡三维稳定分析程序软件FS3D,对稳定安全系数和剩余下滑力进行了稳定分析计算。

通过与二维分析结果的比较,阐明了地形、土力学参数和地下水影响因素对三维与二维稳定分析结果差异的影响,并在滑坡实例中得到了验证。

滑坡模型和实例分析的结果表明,特别是在地形复杂和主断面难判断的滑坡类型中,三维稳定分析具有很大的优越性,并建议在如下情况下使用三维稳定分析:(1)宽度与坡长的比值较小时;(2)滑坡体厚度与宽度的比≤1/4时;(3)凝聚力C为0或较小时;(4)地下水位的变动幅度较大时。

【总页数】5页(P194-198)
【关键词】滑坡模型;影响因素;稳定性分析
【作者】陈传胜;蒋欣
【作者单位】中南林业科技大学
【正文语种】中文
【中图分类】X43
【相关文献】
1.岩质边坡稳定分析三维与二维的比较 [J], 陈国周;张建勋
2.夏呀河多级滑坡三维稳定性模拟分析研究 [J], 何淑军;刘景儒;吴树仁;张春山;叶思源
3.贵州某市政公路工程滑坡稳定性分析与三维数值模拟研究 [J], 吕利; 刘廷建; 尹恒; 彭云伟
4.库区滑坡稳定性二维、三维分析与应用 [J], 胡兴娥;李明超;徐长义
5.水库库岸滑坡体稳定性与三维可视化模拟分析系统研究 [J], 李明超;王忠耀;刘杰因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

复杂边坡稳定性的二维与三维分析

复杂边坡稳定性的二维与三维分析

复杂边坡稳定性的二维与三维分析
谭文辉;谢谟文;蔡美峰
【期刊名称】《岩土力学》
【年(卷),期】2005(0)S2
【摘要】目前,在边坡稳定性分析中广泛地采用二维极限平衡分析方法进行研究。

但是对于地形、地层、地下水、岩体结构等条件复杂的边坡,仅用二维极限平衡分析方法进行研究是不够的,二维分析忽略了边坡的三维效应,而复杂边坡往往受三维效应影响大。

但至今三维极限平衡方法还不是很完善。

因此,本文结合一工程实例,采用二维与三维极限平衡分析相结合的方法对其边坡的稳定性进行了分析。

研究结果表明,对于复杂边坡,应用二维和三维稳定性分析相结合的方法进行研究是一种较为恰当的选择。

【总页数】3页(P49-51)
【关键词】边坡稳定性;Janbu法;SLOPE;20001;3DSlopeGIS
【作者】谭文辉;谢谟文;蔡美峰
【作者单位】北京科技大学土木工程系
【正文语种】中文
【中图分类】TU43
【相关文献】
1.二维与三维边坡稳定性对比分析 [J], 音俊峰;刘金龙;华建兵
2.基于强度折减法的二维与三维公路边坡稳定性对比分析 [J], 匡波
3.基于FLAC3D的新桥高陡边坡二维与局部三维稳定性分析 [J], 于文波;朱大勇;汪鹏程;卢睿
4.某机场高填方边坡二维与三维稳定性计算结果的分析 [J], 张雄;孙赤;储飞
5.基于强度折减法的复杂边坡二维和三维稳定性对比分析 [J], 杜政;邱海
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黄土边坡二维和三维变形破坏模型的对比分析

黄土边坡二维和三维变形破坏模型的对比分析

黄土边坡二维和三维变形破坏模型的对比分析张向东;张玉;陈慧刚【期刊名称】《中国地质灾害与防治学报》【年(卷),期】2012(023)003【摘要】Slope deformation characteristic's importance in stability prediction is obvious. The existent documents stud- ied 2D or 3D model only, neglecting the respective effect of them, thus model selection is in no accordance with the problem. To this problem,Study-group used ADINA to establish 2D and 3D model and compare them to the worksite based on one loess slope reinforcement. The results show:these two models have a similar result on trend of slope de- formation;the deformation prediction values of 3D is 30% to 100% higher than 2D, obtaining characteristic-oriented and quantity-oriented result respectively,3D model is more actual;the most weak positions predicted by simulation are in accordance with the worksite,it's practical. These conclusions provide references for model selection of loess slope deformation prediction and reinforcement.%边坡变形特征在稳定性预测中尤为重要,已有文献往往只局限于二维或三维分析,没有对两者加以比较,导致模型选择与分析的问题不一致,浪费了时间和金钱。

【Midas】06_3D 边坡稳定性分析

【Midas】06_3D 边坡稳定性分析

Basic Tutorials三维边坡稳定分析1.1 学习目的边坡稳定分析可以利用数值分析方法模拟接近实际的破坏形状,并能够更好地反映真实现场条件。

但是,只是进行边坡某一断面的二维分析,对三维边坡属性的分析上具有局限性。

二维分析和三维分析的最大差别在于是否能够反映滑动面形状、地层材料分布、、滑动面的强度等对边坡稳定性有影响的因素。

因为在二维分析上几乎可以忽略的单元,在三维分析上反映后分析,所以可以得到更现实的分析结果。

即,通过三维边坡稳定分析可考虑边坡滑动面范围,掌握活动集中的位置,并可以以此为中心建立施工计划等。

通过本例题,可以学习如下主要功能及分析方法:• 利用栅格面功能生成地表面、地层面 • 划分网格 • 边坡稳定分析• 分析结果–安全系数及最大剪应变•分析结果–使用剪切面功能检查某一指定断面的结果本模型是由风化土和基岩组成的三维模型。

通过分析旱季和雨季下的边坡稳定性,识别可能出现破坏的部分,消除隐患。

第1部分学习目的及概要▶模型示意图▶剖面图Chapter 8.三维边坡稳定分析Basic Tutorials[打开附件中的开始模型(08_3DSlope_start)]*: 分析>分析工况>设置 (Analysis > Analysis Case > Setting)•设置模型类型、重力方向、初始参数及分析用的单位制。

单位制可以在建模过程及确认分析结果时修改,根据设置的单位制将自动换算参数。

•本例题是把 Z 轴作为三维模型的重力方向,单位制使用SI 单位制(kN,m) 。

第2部分分析设置▶分析设置Basic Tutorials3.1 定义岩土及结构材料定义岩土材料模型为 Mohr-Coulomb 模型,各地层使用的材料如下表。

[单位 : kN, m]名称 基岩 风化土 模型类型 Mohr-CoulombMohr-Coulomb一般 弹性模量(E) 5.0E+06 1.0E+05 泊松比(v) 0.25 0.30 容重(r) 23 18 Ko 1.00.5渗透性 容重(饱和) 23 18 初始孔隙比(e0) 0.5 0.5 排水参数 排水排水非线性 粘聚力(C) 500 10 摩擦角4219第3部分定义材料及属性▶ 表. 岩土材料▶定义岩土材料-一般 ▶▶定义岩土材料-渗透性▶▶▶定义岩土材料-非Chapter 8.三维边坡稳定分析Basic Tutorials3.2 定义属性属性体现网格的物理属性。

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a二 维网格( ) 单元数量 : 1 ) 83
为此 , 文针对一 简单算 例 , 本 运用二 维与 三维计 算方 法进 行 了稳定性考察 , 对不 同计算方法得到 的结果进行 了分析探讨 。
1 边坡 计算模 型
现针对某 边坡 进行稳定 性分 析 , 其土体重度 = 85k / 1. N m ,
图 3 io B s p法计算得到的滑裂面位置 h
b 三 维模 型 )
可见 , 当坡顶 的面 荷载沿边 坡延 伸方 向通 长布置 时 , 其属 于 平面应变问题 , 以等效 为二维 问题进 行计算 , 维和 二维方 法 可 三
图 1 边坡几何构型 图( 单位 : I n)
现基 于大型有 限元软 件 Pai, 用强度 折减有 限元 法对该 的计算结果基本一致 ( l s采 x 误差小 于 3 ) 有 限元方法 与极限平衡 条 % ,
参考文献 :
[ ] S A K TD,I . e om neo tredm ni a s p 1 T R ED H T P r r ac fhe—i es nl l e f o o s b i a s to s npat e J .ora o etcn— t it al i me d rci [ ] Jun f oeh i a lyn y s h i c l G
so e tp l a s h eb g e e s ft o f c e t f lp s w ih i i ee t r m e2 ac l t n rs l .T ee oe, n g n r ,t e c c — lp 0 d i ,t ig r h a eyc ef i n o e i o t i os h c sdf r n o t D c u ai e ut f f h l o s h rf r i e e a h a u l l
型考察边坡稳定性可能低 估 了边坡 的安 全 系数 。
关 键 词 : 维 , 维 , 坡 , 定 性 二 三 边 稳 中 图分 类 号 :U 1.2 T 4 3 6 文献 标 识 码 : A
0 引言

边坡进行稳定性分析 , 限元计算 网格剖分见 图 2 有 。 大量研究表 明 , 强度折 减有 限元方 法来考 察边坡 稳定 用
了一 致 。
[] ZekwcOCH mhm ,eiRW.sct d o一 6 i i i ,u penCLws As ie a n ne z oad n n
asc tdvsop scyadpat i ol ehnc [ ] soi e i 。l t i n lscyi si m cais J ・ a c a it it n G oeh iu ,95 2 ( )6 16 9 et n e 17 ,5 4 :7 -8 ・ c q e ak eta ueo o u si J ・ e t h ia E g er mb m n fi r nsfsbo [ ] G o cncl ni e一 n l t l e n
Co p r tv n lss o h t b l y o D n D lp m a a ie a ay i n t e sa i t f2 a d 3 so e i
Y1 J n fn LI Jn ln HUA in bn N u -e g U i ・ g o Ja - ig
收稿 日期 :0 11 -1 2 1 -1 2
作者简介 音俊峰 ( 9 0 , 工程 师 , 徽 工程 勘察 院 , 17 一) 男, 安 安徽 合肥
2 0 1 301
刘金龙 (93 ) 男, 1 一 , 讲师 , 7 合肥 学 院建 ̄ -程 系 , i* - 安徽 合肥
20 2 302
华建兵(94 ) 男, 17一 , 讲师, 合肥 学院建筑工程 系, 安徽 合肥 202 302
载 的分布范 围越小 , 坡 的安 全系数 越大 , 与二维计 算结 果相 边 其 差越大 。因此 , 一般情 况下 , 维模 型 的计 算结果 大于 二维 模型 三
图 5 三维有限元法计算得到的滑裂面位置
的计算结果 , 采用二维模 型考察边坡 稳定性可 能低 估 了边坡 的安 全系数 。
图 4 二维有 限元法计算得到的滑裂面位置
c 弹性模量 E变化 )
图 7 土性参数变化对边坡安全系数的影响
4 结语
当边坡 的构型及荷载可 以等效 为平 面应变 问题 时 , 通常情况
下可采用二维模型对边坡进行稳定 性分析 。但一般 情况下 , 边坡 稳定性分析实 际上是个 三维 问题 。本 文以边坡 坡顶面 荷载 变化 为例 , 于三 维模 型探 讨了边坡 稳定性变化 , 基 结果表 明 : 顶面荷 坡
第3 8卷 第 4期
20 1 2年 2月
音俊 峰等 : 二维 与三维边坡稳定性对 比分析
・7 9・
分法 的计算 结果也基本一致 。 但 若坡顶 的面荷 载沿边坡 延伸方 向的长度 为有 限数值 时 , 即该边 坡的构型或荷 载不 能简单等效 为平面应变 问题 时 , 应采 用 三 维有 限元 法计算 。本算例 中 , 面荷载分布 分别取 1 2 0 m,0m, 3 0m时的安全 系数 依 次为 16 4 1 64,. 2 , . 6 ,.4 16 5 相应滑裂 面位 置见 图 6 。可见 , 坡顶面荷载 的分布范 围越小 , 边坡 的安全 系数 越 大, 其与二维计 算结果相差越大 。因此 , 一般 情况 下 , 三维模 型的 计算结 果大于二维模 型的计算 结果 , 采用二维模 型考察 边坡稳 定 性 可能低估 了边坡 的安全 系数 。
Ab ta t a e n 2 n D mo e ,te sa i t f h a lp s s r e e .C c l t n r s l h w ta :t e s l rt ed sr u i n o s r c :B s d o D a d 3 d l h tb l y o e s me s e i u v y d i t o l a u ai e u t s o h t h mal i i t f o s e h tb o
b 三 维 网格 ( 元 数 量 :75 9 ) 单 1 2 )
图 2 有 限元计算网格剖分 图
2 边 坡稳定 性分 析
首先 , 采用极 限平衡条分法对该边坡进行 稳定性分析 , i o Bs p h
法求得的安全系数 =155 滑 裂面位置见 图 3 .5 , 。
一 耳
a 二 维 模 型 )
利用二维 有限元方 法求得边 坡安全 系数 =1 5 7 滑裂 面 .4 ,
位 置 见 图 4 。
当坡顶的面荷载沿边坡延伸 方 向通 长布置 时 ( 6 . ) L= 0 0i , n 采用三维有限元方法求得 的边坡安 全 系数 =15 9 滑裂 面位 .7 ,
置 见 图 5 。
这三种方法得到的安全系数最 大误 差小 于 3 。 %
ig 19 ,8 2 : 92 6 n ,9 7 2 ( )2 -7 . 4
角 咖的增大而增大 , 而土体弹性模量 E的变化对边 坡安全 系数的 [ ] C a Jc, uaN,egd T e a Fn ee m n aa s f 7 hi Mir B raoD ,t l ii l et nl i o ・ t e ys
般地 , 当滑坡走 向较长 , 可将其等效 为平 面应 变问题处理 ,
采用二维计算方法 进行 稳定性 分析 。这是 目前工 程 中常见 的处 性是合理有效 的。
理方法 , 二维分析 方法理 论上 较成熟 , 且具 有多 款成熟 可靠 的分 析软件供应用 。
但是 , 滑坡地形构 造号 陛质参数 变化往 往较 复杂 , 维效 应 三 十分 明显 , 将其等 效为较 为简单 的二 维问题进 行分 析 , 计算 结 其 果与实际情况往往有 一定 的偏差 。如 已有研 究表 明 0 , 二维 分 析不能考虑滑体沿滑床滑动时侧面 的阻滑 力作用 , 算结果往 往 计 偏小 ; 因而常会 出现滑坡稳定系数小于 10 而实际却是稳定 的现 ., 象, 或为 滑坡工程 治理而 推求 出的剩余 下滑力 极大 , 使得 设计 加

6 5 6 o 5 5
5 0




4 5
4 0 3 0 ck a /P

-5 3

a) 聚 力 c变 化 粘
17 .0 16 .5 16 .0 15 .5
15 .O 14 .5

。 ) b 内摩擦 角 西变化 )
, 14 .0 13 .5 l3 _O 20 0 0 2 删 2 4 0 0 2 8 0 0 2 6 0 U El a /P 【
第3 8卷 第 4期

7 ・ 8
2012年 2月
S HAN ARC T T XI HI EC URE
山 西 建 筑
Vo. /. 138 30 4 F b. 2 2 e 01
文章编号 :0 9 6 2 (0 2 0 —0 8 0 10 — 8 5 2 1 )4 0 7 - 2
粘聚力 c 4 0k a 内摩擦角 = 5 0 , :1. P , 2 . 。 弹性模量 E= 0 P , 250k a 、 松 比 = .2 边坡坡 高 1 水平方 向长 度 3 在坡顶分 布 ? 自 03 , 5m, 0m, 有宽度为 80m的均布荷载 q= 0k a 距上部边缘 20m)边坡 . 4 P ( . , 几何 构型见图 1其 中三维边坡 的延伸方 向取 6 . , 0 0m计算 。
cl dG on i n na E g er g 19 ,2 1 ) 14 — a a eev omet ni e n ,9 8 14( 1 :0 9 n r l n i
16 0 0.
[ ] 陈祖煜 , 2 弥宏 亮. 边坡稳 定的二、 L取 值 不 同 时 的 滑 裂 面位 置
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