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岩质边坡稳定性模糊分析及耒水小东江电站左岸滑坡治理研究

彭文祥  
【摘要】:本文对岩质边坡稳定性模糊分析及耒水小东江电站左岸滑坡治理两大方面进行了广泛而较深入的研究。主要内容概括如下: 1.通过对岩质边坡主滑控制界面(带)、主滑带的饱和抗滑阻力余度、边坡失稳的主诱发因素、岩体结构及地质作用等因素的定量或定性的描述,将岩质边坡的稳定性分为五个等级。 分析作者通过研究得出岩质边坡失稳的主要动力源是古地震、古洪水、河流的改道及伴随其发生的倾向侵蚀及公路、铁路、建筑切坡脚。当边坡具备变形、失稳条件时,原地质构造应力场和自身重力场将出现新的调整,变形岩体在应力场与重力场调整过程中出现失稳,以求得该部位边坡新的平衡,稳定状态。 分析岩体结构、地应力、爆破动力、水的因素、坡高、坡角、地震、边坡开挖技术等其它因素对岩质边坡稳定性的影响。论述了目前岩质边坡稳定性分析中较为普遍采用的刚体极限平衡法、有限元法(FEM)、离散单元法(DEM)、DDA法、人工神经网络法,分析指出各计算方法的适应范围及不足之处。 2.作者运用模糊数学中“隶属度”的概念,用从0-1来描述由“肯定”到“否定”的过渡,考虑边坡分析是不确定性问题,具有随机性和很强的模糊性,运用模糊近似推论和最大隶属度原则对岩质边坡稳定性进行分析评价。选取十四个影响边坡稳定性的作用因素对岩质边坡稳定性进行模糊分析研究,定量作用因素采用岭形隶属函数,定性作用因素采用梯形分布构造隶属函数,并运用专家评分法和黄崇福公式法相结合确定各作用因素的权重,采用二级综合评定方法分析岩质边坡的稳定性。 通过二个具体的工程实例对本论文提出的模糊分析方法进行检验分析,结果表明作者所构造的十四个作用因素的隶属函数合适,各作用因素的权重分配合理,其隶属函数和权重分配可应用于其它岩质边坡的稳定性分析。 3.通过对耒水小东江电站左岸滑坡体工程地质条件、性状等的研究,对其滑坡成因进行分析,运用极限平衡法STAB程序和著名的有限元软件ANSYS对滑坡的稳定性进行分析,得出边坡在150m库水位时,饱和状态下滑坡体的稳定安全系数为0.97,边坡体有蠕滑可能,与作者运用模糊分析评价的结论一致。根据滑坡体稳定分析计算结果,从安全可靠、技术可行、经济合理多方面综合比较分析。采用格构式加固体系的加固方案对滑坡体进行加固治理,并建立完善的排水系统,滑坡体施工期及运行期监测系统。


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