基于模糊數(shù)學(xué)的降雨條件下邊坡滲流特性及穩(wěn)定性分析
本文選題:道路工程 + 模糊數(shù)學(xué) ; 參考:《長(zhǎng)沙理工大學(xué)》2015年碩士論文
【摘要】:廣西位于我國(guó)南部地區(qū),全年濕潤(rùn)多雨;加之近幾年我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,人類活動(dòng)逐漸增加,在一定程度上破壞了地質(zhì)環(huán)境,最終提高了發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害的可能性,給人民的生命財(cái)產(chǎn)造成了巨大損失。因此,根據(jù)廣西氣象及地形特點(diǎn),尋找符合實(shí)際情況的降雨因子,并判斷邊坡穩(wěn)定性顯得尤為重要。本文將針對(duì)降雨因子進(jìn)行模糊綜合評(píng)價(jià),通過(guò)對(duì)降雨入滲模型中的降雨因子用模糊數(shù)學(xué)的方法進(jìn)行優(yōu)化選擇,進(jìn)一步提高了目標(biāo)函數(shù)值,從而使得到的結(jié)果更加符合實(shí)際情況。通過(guò)運(yùn)用Geostudio軟件分析降雨條件下邊坡穩(wěn)定性,能夠較為準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)出邊坡失穩(wěn)概率,同時(shí),為人工防治邊坡出現(xiàn)失穩(wěn)破壞現(xiàn)象提供了一定的可靠依據(jù)。由此可見(jiàn),此次研究具有非常重要的理論意義和工程應(yīng)用價(jià)值。本文取得的主要研究成果如下:(1)在優(yōu)化選取降雨因子過(guò)程中。以降雨強(qiáng)度、降雨歷時(shí)及降雨雨型作為對(duì)象集,并以最小邊坡安全系數(shù)、邊坡失效概率、最早達(dá)到飽和時(shí)間點(diǎn)和暫態(tài)飽和區(qū)面積作為評(píng)價(jià)指標(biāo);利用SAS8.1統(tǒng)計(jì)分析軟件回歸擬合模糊綜合評(píng)價(jià)值,得到合適的降雨因子。(2)降雨入滲邊坡過(guò)程中,隨著降雨的持續(xù),不只是位于邊坡表面的土體孔隙水壓力升至正值,距坡面一定深度范圍內(nèi)孔隙水壓力均得以提高,且地下水位線以下的孔隙水壓力值一直大于0。此外,本章還在坡腳處選取一特征截面,以便分析距坡面不同位置處的孔隙水壓力變化,認(rèn)為孔隙水壓力距坡面越遠(yuǎn)而越小,且在該層降雨入滲深度為6.5米。(3)隨著降雨強(qiáng)度的增大,安全系數(shù)迅速降低,且變化幅度也有所增大;不同降雨歷時(shí)下的邊坡安全系數(shù)隨降雨歷時(shí)的增大而降低,待雨停后,安全系數(shù)不會(huì)立刻降低,而是呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì);不同降雨雨型對(duì)邊坡穩(wěn)定性產(chǎn)生的影響各不相同,本文計(jì)算方案中,間斷性降雨與連續(xù)型降雨相比,邊坡更易發(fā)生失穩(wěn)破壞。
[Abstract]:Guangxi is located in the southern part of China. It is wet and rainy throughout the year. In addition, with the continuous development of our economy in recent years, human activities have gradually increased, which to a certain extent has damaged the geological environment and finally raised the possibility of geological disasters. Great losses have been caused to the lives and property of the people. Therefore, it is very important to find rainfall factors and judge slope stability according to the characteristics of Guangxi meteorology and topography. In this paper, the fuzzy comprehensive evaluation of rainfall factors is carried out, and the optimal selection of rainfall factors in rainfall infiltration model is carried out by means of fuzzy mathematics, which further improves the value of the objective function and makes the results more in line with the actual situation. By using Geostudio software to analyze slope stability under rainfall conditions, the probability of slope instability can be evaluated more accurately, and it provides a reliable basis for artificial prevention and control of slope instability. Thus, this study has very important theoretical significance and engineering application value. The main research results obtained in this paper are as follows: 1) in the process of optimizing the selection of rainfall factors. Taking rainfall intensity, rainfall duration and rainfall pattern as object set, and taking minimum slope safety factor, slope failure probability, saturation time point and transient saturation area as evaluation index; By using the SAS8.1 statistical analysis software to regress and fit the fuzzy comprehensive evaluation value, the suitable rainfall factor. 2) in the process of rainfall infiltration, with the continuous rainfall, the pore water pressure of soil is not only rising to positive value on the slope surface. The pore water pressure can be increased in the range of certain depth from the slope, and the pore water pressure below the underground water level line is always greater than 0. In addition, this chapter selects a characteristic section at the foot of the slope in order to analyze the variation of pore water pressure at different locations from the slope surface. It is concluded that the farther away the pore water pressure is from the slope surface, the smaller the pore water pressure is. With the increase of rainfall intensity, the safety factor of slope decreases rapidly and the range of variation increases, and the slope safety coefficient decreases with the increase of rainfall duration, and the slope safety coefficient decreases with the increase of rainfall duration. The factor of safety does not decrease immediately, but increases first and then decreases. The effects of different rainfall patterns on slope stability are different. In this calculation scheme, intermittent rainfall is compared with continuous rainfall. The slope is more vulnerable to instability and failure.
【學(xué)位授予單位】:長(zhǎng)沙理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號(hào)】:TU43
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,本文編號(hào):1905206
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