基于GRASS GIS與TIN滑動面的邊坡三維極限平衡方法研究
本文選題:開源GIS + 邊坡穩(wěn)定性。 參考:《巖土力學》2017年01期
【摘要】:基于開源地理信息系統(tǒng)(GRASS GIS),建立三維極限平衡Hovland模型,研究了邊坡穩(wěn)定性計算方法。采用空間平面投影方法對橢球滑動面中各組成單元面積計算方法進行改進,提高了計算效率?紤]邊坡主滑方向與各單元傾向之間的關系,給出了能反映正負變化的滑動面各單元安全系數(shù)表達式。通過引入約束Delaunay三角形剖分方法與網格優(yōu)化算法來生成滑面不規(guī)則三角形格網(簡稱TIN)模型,彌補了Grid模型在滑動面邊界準確表達方面的不足。相比Grid模型,在相同網格分辨率條件下,TIN滑動面獲得的邊坡整體安全系數(shù)更加接近正確解,能夠有效提升計算精度。通過考題與工程實例,對所提方法與程序模塊的正確性進行了驗證。結果表明,通過分析滑動面上各單元的安全系數(shù),可以進一步劃分不穩(wěn)定區(qū)域與阻滑區(qū),能夠為滑坡治理措施的制定提供重要參考。
[Abstract]:Based on the open source geographic information system (GRASS GIS), a three-dimensional limit equilibrium Hovland model is established, and the calculation method of slope stability is studied. The space plane projection method is used to improve the calculation method of the area of each component in the ellipsoid sliding surface, and the calculation efficiency is improved. The expression of the safety factor of each element which can reflect the positive and negative change of the sliding surface is derived. By introducing the constrained Delaunay triangle division method and the grid optimization algorithm to generate the irregular triangular mesh (TIN) model of the sliding surface, it makes up the shortcoming of the accurate expression of the Grid model on the sliding surface boundary. Compared with the Grid model, it is resolved in the same grid resolution. Under the condition of rate, the overall safety factor of the slope obtained by the TIN sliding surface is closer to the correct solution and can effectively improve the accuracy of the calculation. The correctness of the proposed method and the program module is verified through the examination and engineering examples. The results show that the unstable region can be further divided by the analysis of the safety factors of each element on the sliding surface. The slip zone can provide important reference for the formulation of landslide control measures.
【作者單位】: 中國科學院武漢巖土力學研究所巖土力學與工程國家重點實驗室;湖北省交通投資集團有限公司襄隨高速公路建設指揮部;
【基金】:國家自然科學基金青年基金項目(No.51204158,No.51209198) 國家重點研發(fā)計劃項目資助(2016YFC0401802)~~
【分類號】:TU43
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,本文編號:1879299
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