本文關(guān)鍵詞： 邊坡穩(wěn)定 GIS 模糊數(shù)學(xué) 極限平衡 有限元 蒙特卡洛　出處：《北方工業(yè)大學(xué)》2013年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：邊坡穩(wěn)定性分析作為滑坡地質(zhì)災(zāi)害的監(jiān)測(cè)預(yù)警的主要手段,是滑坡地質(zhì)災(zāi)害防治工程的重要環(huán)節(jié)。GIS技術(shù)以其強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理和空間分析功能,在邊坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)中發(fā)揮著巨大的作用。本文將GIS技術(shù)與各種邊坡理論相結(jié)合研發(fā)出一個(gè)邊坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)及支護(hù)設(shè)計(jì)系統(tǒng),從多角度對(duì)邊坡進(jìn)行數(shù)值模擬計(jì)算,整個(gè)過(guò)程涉及到建模、分析、評(píng)價(jià)、支護(hù)設(shè)計(jì)等多方面,并以實(shí)際工程為例驗(yàn)證了該系統(tǒng)的可行性。本文主要完成了以下幾個(gè)方面的內(nèi)容： (1)對(duì)邊坡評(píng)價(jià)系統(tǒng)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行了設(shè)計(jì),完成了邊坡信息實(shí)體的收集,篩選,入庫(kù),編碼等工作,建立了邊坡信息基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù),實(shí)現(xiàn)了GIS邊坡信息管理的基本功能。 (2)結(jié)合模糊學(xué)數(shù)學(xué)理論,基于GIS技術(shù)研發(fā)出綜合模糊評(píng)價(jià)模塊,對(duì)整體山區(qū)邊坡進(jìn)行了邊坡穩(wěn)定區(qū)域定性評(píng)價(jià)并劃分了該區(qū)域的滑坡安全等級(jí)。 (3)運(yùn)用常規(guī)極限平衡法(瑞典條分法、簡(jiǎn)化畢肖普法、簡(jiǎn)布法等),模式搜索法等開發(fā)了條分法評(píng)價(jià)模塊,對(duì)關(guān)鍵單體邊坡進(jìn)行了評(píng)價(jià),求出對(duì)應(yīng)的安全系數(shù)Fs。 (4)通過(guò)GIS建立有限元前處理模塊,建立了三維邊坡拉伸模型和三維邊坡實(shí)體模型,并導(dǎo)入到LS-DYNA軟件中,為有限元軟件進(jìn)行了前處理工作。 (5)運(yùn)用蒙特卡洛法,利用常規(guī)極限平衡法,結(jié)合MATLAB的強(qiáng)大的數(shù)學(xué)函數(shù)庫(kù),建立邊坡穩(wěn)定性可靠度分析模塊。 (6)結(jié)合極限平衡法研發(fā)出邊坡支護(hù)設(shè)計(jì)模塊,包括重力式擋土墻、錨桿(索)等支護(hù)設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)了評(píng)價(jià)、分析、支護(hù)設(shè)計(jì)等一整套的系統(tǒng)。 (7)以四川省賽德邊坡為例,上述幾種系統(tǒng)模塊應(yīng)用到實(shí)際工程中,實(shí)現(xiàn)了定性定量綜合評(píng)價(jià),對(duì)評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行了比較分析,并提出了最優(yōu)的支護(hù)設(shè)計(jì)方案結(jié)果,驗(yàn)證了該系統(tǒng)的可行性。
[Abstract]:Slope stability analysis, as the main means of landslide geological hazard monitoring and warning, is an important link of landslide geological hazard prevention and control engineering. GIs technology has powerful functions of data processing and spatial analysis. It plays an important role in slope stability evaluation. In this paper, a slope stability evaluation and support design system is developed by combining GIS technology with various slope theories, and the slope is numerically simulated and calculated from many angles. The whole process involves many aspects, such as modeling, analysis, evaluation, support design and so on, and the feasibility of the system is verified by practical engineering. 1) the basic database of slope evaluation system is designed, and the collection, screening, storage and coding of slope information entities are completed. The basic database of slope information is established and the basic function of GIS slope information management is realized. Combined with fuzzy mathematics theory, a comprehensive fuzzy evaluation module is developed based on GIS technology. The slope stability region of the whole mountain area is evaluated qualitatively and the safety grade of landslide in this area is divided. 3) using the conventional limit equilibrium method (Swedish strip method, simplified Bishop method, brief arrangement method, pattern search method, etc.) the evaluation module of strip method is developed to evaluate the key single slope, and the corresponding safety factor Fs is obtained. (4) the finite element preprocessing module is established by GIS, and the 3D slope tensile model and the 3D slope solid model are established. The model is imported into the LS-DYNA software and the pre-processing work is carried out for the finite element software. 5) the reliability analysis module of slope stability is established by using Monte Carlo method, conventional limit equilibrium method and MATLAB's powerful mathematical function library. Combined with the limit equilibrium method, the design module of slope support is developed, including gravity retaining wall, anchor rod (cable) and so on. The whole system of evaluation, analysis and support design is realized. Taking the Sade slope in Sichuan province as an example, the system modules mentioned above have been applied to the practical engineering, the qualitative and quantitative comprehensive evaluation has been realized, the evaluation results have been compared and analyzed, and the optimal support design results have been put forward. The feasibility of the system is verified.
【學(xué)位授予單位】：北方工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：P208;P642.22

【參考文獻(xiàn)】

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1 張巧鳳,張錦;基于MapX二次開發(fā)生成Delaunay三角網(wǎng)[J];測(cè)繪工程;2005年01期

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3 徐幫樹,徐建華,芮建勛,王強(qiáng);基于GIS的邊坡有限元網(wǎng)格自動(dòng)生成研究[J];地理與地理信息科學(xué);2005年03期

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6 王念秦;王永鋒;羅東海;姚勇;;中國(guó)滑坡預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)研究綜述[J];地質(zhì)論評(píng);2008年03期

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8 陳曉利;葉洪;程菊紅;;GIS技術(shù)在區(qū)域地震滑坡危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)中的應(yīng)用——以龍陵地震滑坡為例[J];工程地質(zhì)學(xué)報(bào);2006年03期

9 蔡文;曹洪;羅彥;駱冠勇;;邊坡穩(wěn)定分析的一個(gè)全面搜索危險(xiǎn)圓弧滑動(dòng)面的方法[J];廣東水利水電;2007年01期

10 王寶軍,施斌,周匯光,蔡奕;GIS在邊坡有限元數(shù)值分析前處理中的應(yīng)用[J];高校地質(zhì)學(xué)報(bào);2004年01期

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3 袁軒;極限平衡理論在土壩邊坡穩(wěn)定分析中的運(yùn)用和改進(jìn)[D];四川大學(xué);2006年

4 徐新艷;基于GIS的滑坡災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)研究[D];南京師范大學(xué);2007年

5 馮少杰;布沼壩露天深部開采西幫及西北幫邊坡的優(yōu)化設(shè)計(jì)[D];北方工業(yè)大學(xué);2008年

6 何麗君;高速公路邊坡及其支護(hù)結(jié)構(gòu)的抗震穩(wěn)定性研究[D];中國(guó)地震局蘭州地震研究所;2008年

7 顏存奎;巢北平頂山及周邊地區(qū)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)研究[D];合肥工業(yè)大學(xué);2009年

8 陳可仁;基于GIS的邊坡穩(wěn)定性分析評(píng)價(jià)系統(tǒng)研究及其應(yīng)用[D];北方工業(yè)大學(xué);2010年

9 陶福平;邊坡穩(wěn)定性極限平衡與有限單元分析方法的有關(guān)問題討論[D];長(zhǎng)安大學(xué);2010年

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本文編號(hào)：1547562