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岩土体抗剪强度参数反演及滑坡灾害预测研究

张金华  
【摘要】: 本文针对滑坡稳定性分析中亟待解决的岩土体参数确定及滑坡灾害预测方法开展研究。在对岩土体抗剪强度参数进行研究的基础上,将复变量求导方法应用于岩土体抗剪强度参数反演计算。同时将滑坡变形预测方法、参数反演方法、有限元强度折减法相结合,求取滑坡各阶段安全系数,可以对库岸滑坡进行预测。具体地,论文的主要研究内容及所取得的研究成果包括下列方面: (1)在已有研究的基础上,分析了滑带土、岩体结构面抗剪强度参数主要影响因素,为工程实践中滑带土及结构面抗剪强度的选取提供参考。 (2)将岩土弹塑性有限元法、复变量求导法以及优化方法结合起来,在已知测点位移的基础上反演计算出岩土体强度参数。该方法具有非常高的计算精度和搜索效率,是对传统位移反分析方法的改进和发展,在工程实践中具有广泛的应用前景。 (3)在分析各种滑(边)坡稳定性分析方法的基础上,重点分析了有限元强度折减法进行边坡稳定性分析的有效性。该方法可以自动搜索滑(边)坡滑动面并计算相应的安全系数,是进行滑(边)坡稳定性及滑坡灾害预测的有效分析方法。 (4)利用已有监测点数据,采用非线性回归分析法、指数平滑法、灰色数列预测等方法,从定量的角度预测滑坡的变形趋势。研究结果表明,灰色数列预测方法在进行滑坡变形预测中更符合实际。 (5)在滑坡变形预测的基础上,建立位移和时间的关系,由位移反演岩土体参数,再采用有限元强度折减法求取相应的安全系数,由此建立起变形阶段与安全系数的关系,从而实现滑坡灾害预报。


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