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黄土地区多级高填方边坡变形预测及稳定性分析

张琦  
【摘要】:我国是一个多山川、多河流的国家,尤其是在兰州,陆地面积已经远远不足以满足人们的生活需求,所以出现了很多削山造地的情况,随之而来的就是多级高填方边坡的修建。因此,为了防止造成滑坡灾害,对边坡的防治则是重中之重。本文以兰州市某多级高填方边坡工程为依托进行研究,该边坡是由削山造地产生的高填方多级边坡,尽管已经对该边坡进行了支护加固处理,但是由于该边坡对坡底的居民以及建筑造成威胁影响,因此对该边坡的监测具有实际意义。本文以理论与边坡水平位移的监测数据为基础,通过建立模型对边坡的稳定性分析展开了研究与探讨:(1)结合实际工程,对该工程边坡进行变形监测,通过确定监测项目,一天进行两次监测,为了确保监测位移的实时性,每次间隔12个小时。再通过监测软件对该边坡进行24小时无人实时监测,实现自动化监测。(2)根据现场监测手段得到监测位移的数据,并且以边坡变形数据为基础,通过理论推导,建立高填方边坡灰色预测模型,同时利用MATLAB实现程序的编写,将数据代入得到预测数据,再对编写好的预测模型进行验证。(3)明确了边坡岩土体参数的不确定性和随机性,有必要对岩土体参数进行反演。通过敏感度分析,计算各个土体参数的灰色关联度系数,对其大小进行排序,确定出要反演的土体参数;同时借助均匀设计表,组合出不同的参数组为BP神经网络提供训练组,将训练组带入到BP神经网络中训练好预测模型,并且对其进行验证。(4)最后确定边坡稳定性评价方法,并用FLAC~(3D)软件对该边坡进行建模,代入已经得到的参数组,分别得到不同参数组对应的不同位移值,调试好所用的参数反演模型,并且对其进行验证。将已经预测的位移代入已经验证好的参数反演模型,得到未来时刻的岩土体参数,并将岩土体参数代入FLAC~(3D)模型当中研究边坡此刻的稳定性,对比分析由于时间的变化而造成安全系数以及位移的变化。通过以上研究,可以更加有效地阻止边坡灾害的发生,该研究为当地类似的岩土工程提供一定的参考意见,同时具有一定的研究意义。


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