本文選題：二龍庵滑坡 + 空間變異性��； 參考：《北京交通大學》2016年碩士論文

【摘要】：邊坡穩(wěn)定性一直是巖土工程研究領(lǐng)域一個重要問題,由于巖土體材料具有明顯的空間變異性,即使是單一的土層,不同點之間的土性參數(shù)特性也存在著一定的差異,以至于基于確定性分析的邊坡穩(wěn)定性計算結(jié)果價值有限。針對這個問題,考慮了巖土體土性參數(shù)的空間變異性,開發(fā)了基于蒙特卡羅(Monte-Carlo)法的隨機有限元分析程序,對湖南古丈縣二龍庵滑坡的安全系數(shù)和失效概率以及滑坡誘因進行了深入的分析,并對土性參數(shù)空間變異性影響條件下邊坡穩(wěn)定性規(guī)律進行了探討,具體研究內(nèi)容和成果如下：(1)調(diào)研了國內(nèi)外關(guān)于巖土體空間變異性、隨機有限元分析以及邊坡可靠度分析的相關(guān)研究,并對這些研究進行了分類。(2)基于極限平衡法和蒙特卡羅(Monte-Carlo)法進行了邊坡的可靠度分析,研究了土體參數(shù)的變換變異水平和分布類型對滑坡的影響�？煽慷确治鼋Y(jié)果表明：大致以邊坡失效概率Pf=50%為界限值,當Pf50%即界限值以上隨著變異系數(shù)不斷增大失效概率不斷減小,當Pf50%即界限值以下隨著變異系數(shù)不斷增大失效概率不斷增大；同時要注意方差過大時導致正態(tài)分布類型下隨機數(shù)生成出現(xiàn)的負值以及對數(shù)正態(tài)分布類型下概率密度函數(shù)圖像偏移導致生成整體值偏低的情況。(3)由于自然條件下,巖土介質(zhì)具有明顯的空間變異性,結(jié)合空間變異性的相關(guān)指標(方差、方差折減函數(shù)、相關(guān)函數(shù)、波動范圍等)對均質(zhì)邊坡進行了隨機有限元分析。結(jié)果表明：對于不同的相關(guān)距離和方差,土性參數(shù)的空間分布和邊坡滑裂面對比具有很大的差異性,表明邊坡穩(wěn)定性分析時考慮空間變異性具有重要的實際意義。(4)基于蒙特卡羅(Monte-Carlo)隨機有限元法和有限元強度折減技術(shù)對湖南古丈縣二龍庵滑坡進行了局部隨機場展開和可靠性分析。結(jié)果表明：與粘聚力相比,滑裂面所在土層的內(nèi)摩擦角對滑坡的影響更為顯著,其中第2層土對滑坡影響最大,并且數(shù)值模擬出的潛在滑裂帶與實際勘察滑裂帶結(jié)果吻合度較高。表明基于隨機場展開的有限元分析和有限元強度折減技術(shù)在邊坡穩(wěn)定性分析中具有重要的應(yīng)用價值。
[Abstract]:Slope stability has always been an important problem in geotechnical engineering. Because of the obvious spatial variability of rock and soil materials, even in a single soil layer, there are some differences in the characteristics of soil property parameters between different points. Therefore, the calculation results of slope stability based on deterministic analysis are limited. Considering the spatial variability of soil and rock parameters, a stochastic finite element analysis program based on Monte-Carlo method is developed. The safety factor, failure probability and landslide inducement of Erlongan landslide in Guzhang County, Hunan Province are deeply analyzed, and the slope stability law under the influence of spatial variability of soil parameters is discussed. The specific research contents and results are as follows: (1) the research on spatial variability of rock and soil mass, stochastic finite element analysis and slope reliability analysis has been investigated at home and abroad. These studies are classified. (2) based on the limit equilibrium method and Monte-Carlo method, the reliability of slope is analyzed, and the influence of variation level and distribution type of soil parameters on landslide is studied. The results of reliability analysis show that the limit value of slope failure probability is about 50%, and when the limit value is above 50%, the failure probability decreases with the increasing of coefficient of variation. When Pf50% is below the limit value, the failure probability increases with the coefficient of variation. At the same time, we should pay attention to the negative value of random number generation under normal distribution type when the variance is too large and the probability density function image migration under logarithmic normal distribution type, which results in low overall value. (3) under natural conditions, The spatial variability of rock and soil media is obvious. The stochastic finite element analysis of homogeneous slope is carried out by combining the related indexes of spatial variability (variance reduction function correlation function range of fluctuation etc.). The results show that for different correlation distance and variance, the spatial distribution of soil parameters and slope slip face ratio have great differences. It shows that it is of great practical significance to consider spatial variability in slope stability analysis. (4) based on Monte-Carlo stochastic finite element method and finite element strength reduction technique, the local random field development of Erlongan landslide in Gulang County, Hunan Province is carried out. Open and reliability analysis. The results show that the influence of the angle of internal friction on the landslide is more significant than that of the cohesive force, and the second layer of soil has the greatest effect on the landslide. The potential slip zone obtained by numerical simulation is in good agreement with the result of actual investigation. It is shown that the finite element analysis based on random field expansion and the finite element strength reduction technique have important application value in slope stability analysis.
【學位授予單位】：北京交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：P642.22

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本文編號：2054591