發(fā)布時間：2017-07-31 20:33

  本文關(guān)鍵詞：不同半精確條分法安全系數(shù)確定研究

  更多相關(guān)文章： 滑坡 條分法 比較與優(yōu)選 安全系數(shù) 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

【摘要】：以條塊和整體的靜力平衡為條件,假定自滑坡后緣至前緣條塊間作用力方向滿足某種函數(shù)關(guān)系,求得穩(wěn)定系數(shù)的條分法被廣泛地用于滑坡穩(wěn)定性分析和防治工程設(shè)計。關(guān)于條塊間作用力方向假定對穩(wěn)定系數(shù)計算結(jié)果的影響,摩根斯坦和普萊斯最早提出了只要滿足兩個解的合理性條件限制,相應(yīng)的穩(wěn)定系數(shù)彼此相差不大,但大多數(shù)半精確條分法不能滿足解的合理性限制條件,條塊間作用力方向的假定決定了半精確條分法的精度�；路乐喂こ淘O(shè)計中,由于半精確條分法的選擇不當(dāng),并且安全系數(shù)的取值沒有明確區(qū)分計算所選用的不同半精確條分法,導(dǎo)致剩余下滑力計算結(jié)果的偏差較大,造成滑坡防治工程投資的極大浪費(fèi)或潛在安全隱患,甚至造成工程事故。因此,開展條分法的比較與優(yōu)選以及安全系數(shù)取值標(biāo)準(zhǔn)的研究,對滑坡穩(wěn)定性分析與防治具有十分重要的科學(xué)理論意義和廣泛的工程應(yīng)用價值。本文基于半精確條分法和精確條分法計算公式,采用數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析方法,首先研究半精確條分法和精確條分法穩(wěn)定系數(shù)計算結(jié)果的關(guān)系,推選更精確、合理的計算方法。其次,在最后一個條塊水平剩余下滑力相等的條件下,確定不同半精確條分法安全系數(shù)取值之間的函數(shù)關(guān)系。完成的主要工作包括以下幾個方面：(1)增加了當(dāng)條塊間出現(xiàn)拉應(yīng)力時令其等于零的必要條件,推導(dǎo)了半精確條分法和精確條分法的一般遞推公式,通過假定條塊間作用力方向滿足的函數(shù)關(guān)系得到了改進(jìn)后半精確條分法和精確條分法的特解,研究了實(shí)用遞推法和精確遞推法的原理和特點(diǎn)。(2)搜集了50個滑坡算例,利用滑坡穩(wěn)定性計算與分析軟件計算了典型工況下半精確條分法和精確條分法的穩(wěn)定系數(shù),半精確條分法包括傳遞系數(shù)法、改進(jìn)的傳遞系數(shù)法、美國陸軍工程師團(tuán)法、羅厄法、簡化的簡布法、實(shí)用遞推法和簡化的畢肖普法,精確條分法包括斯賓塞法、摩根斯坦-普萊斯法1、摩根斯坦-普萊斯法2、摩根斯坦-普萊斯法3、摩根斯坦-陳祖煜法和精確遞推法。(3)以摩根斯坦-陳祖煜法穩(wěn)定系數(shù)計算結(jié)果為參考值,利用SPSS軟件對半精確條分法、精確條分法與摩根斯坦-陳祖煜法穩(wěn)定系數(shù)計算結(jié)果進(jìn)行了相關(guān)分析和回歸分析,并對穩(wěn)定系數(shù)計算結(jié)果的偏差量進(jìn)行了頻率分析,得出了半精確條分法和精確條分法穩(wěn)定系數(shù)計算結(jié)果的關(guān)系,推選了更精確、合理的計算方法。(4)對于上述50個滑坡算例,采用改進(jìn)的傳遞系數(shù)法,給定安全系數(shù)從1.05增加至1.50,步長0.05,分別計算了剩余下滑力,并在最后一個條塊水平剩余下滑力相等的條件下計算了其余半精確條分法的安全系數(shù),利用SPSS軟件對半精確條分法安全系數(shù)計算結(jié)果進(jìn)行了相關(guān)分析、頻率分析、均值的比較和回歸分析,確定了不同半精確條分法安全系數(shù)取值之間的函數(shù)關(guān)系。本文主要結(jié)論如下：(1)傳遞系數(shù)法不適用于牽引式滑坡和滑動面前緣反傾的傾角較大或者滑動面后緣傾角大于35°的滑坡；改進(jìn)的傳遞系數(shù)法一定程度上克服了傳遞系數(shù)法的不足,可以適用于牽引式滑坡,但依舊不適用于滑動面前緣反傾的傾角較大或者滑動面后緣傾角大于35°的滑坡；對于滑動面平均坡度較大的滑坡,美國陸軍工程師團(tuán)法穩(wěn)定系數(shù)計算結(jié)果可能偏大。(2)絕大多數(shù)情況下,半精確條分法穩(wěn)定系數(shù)計算結(jié)果之間的大小關(guān)系為：傳遞系數(shù)法改進(jìn)的傳遞系數(shù)法美國陸軍工程師團(tuán)法和羅厄法實(shí)用遞推法簡化的畢肖普法簡化的簡布法。美國陸軍工程師團(tuán)法和羅厄法穩(wěn)定系數(shù)計算結(jié)果相差不大,簡化的畢肖普法略大于簡化的簡布法穩(wěn)定系數(shù)計算結(jié)果,兩者較接近。(3)絕大多數(shù)情況下,精確條分法穩(wěn)定系數(shù)計算結(jié)果之間的大小關(guān)系為：精確遞推法斯賓塞法=摩根斯坦-普萊斯法1摩根斯坦-陳祖煜法=摩根斯坦-普萊斯法2摩根斯坦-普萊斯法3。精確條分法穩(wěn)定系數(shù)計算結(jié)果之間的偏差量一般不超過2%。(4)實(shí)用遞推法和精確條分法穩(wěn)定系數(shù)計算結(jié)果接近,計算簡單,給定安全系數(shù)后能很方便地計算剩余下滑力,推薦實(shí)用遞推法為滑坡穩(wěn)定性分析與防治的優(yōu)選方法。(5)在最后一個條塊水平剩余下滑力相等的條件下,不同半精確條分法安全系數(shù)取值之間的偏差量隨著安全系數(shù)取值的增大而增大,傳遞系數(shù)法安全系數(shù)的取值平均比改進(jìn)的傳遞系數(shù)法大1.78%,羅厄法安全系數(shù)的取值平均比改進(jìn)的傳遞系數(shù)法小0.78%,美國陸軍工程師團(tuán)法和實(shí)用遞推法安全系數(shù)的取值平均比改進(jìn)的傳遞系數(shù)法小1.62%,簡化的簡布法安全系數(shù)的取值平均比改進(jìn)的傳遞系數(shù)法小5.55%。(6)不同半精確條分法安全系數(shù)的取值應(yīng)滿足線性函數(shù)關(guān)系,對任意給定某種半精確條分法的安全系數(shù),可利用線性函數(shù)確定其余半精確條分法的安全系數(shù)。如傳遞系數(shù)法安全系數(shù)取1.25時,改進(jìn)的傳遞系數(shù)法、美國陸軍工程師團(tuán)法、羅厄法、簡化的簡布法和實(shí)用遞推法安全系數(shù)分別應(yīng)取1.2254、1.2054、1.2154、1.1579和1.2068。本文的創(chuàng)新點(diǎn)為：在對半精確條分法和精確條分法穩(wěn)定系數(shù)計算結(jié)果,以及最后一個條塊水平剩余下滑力相等條件下半精確條分法安全系數(shù)計算結(jié)果統(tǒng)計分析的基礎(chǔ)上,進(jìn)行了條分法的比較與優(yōu)選,并建立了統(tǒng)一的安全系數(shù)取值標(biāo)準(zhǔn),對滑坡穩(wěn)定性分析與防治的規(guī)范化和科學(xué)化具有重要的指導(dǎo)意義。
【關(guān)鍵詞】：滑坡 條分法 比較與優(yōu)選 安全系數(shù) 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析
【學(xué)位授予單位】：中國地質(zhì)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：P642.22
【目錄】：

• 作者簡介6-7
• 摘要7-9
• ABSTRACT9-14
• 第一章 緒論14-21
• §1.1 選題的來源、目的和意義14-15
• §1.2 選題的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢及存在問題15-18
• 1.2.1 條分法的改進(jìn)研究15-17
• 1.2.2 條分法的比較與優(yōu)選研究17-18
• 1.2.3 安全系數(shù)的取值研究18
• §1.3 論文的研究內(nèi)容、技術(shù)路線和創(chuàng)新點(diǎn)18-21
• 1.3.1 研究內(nèi)容18-19
• 1.3.2 技術(shù)路線19-20
• 1.3.3 創(chuàng)新點(diǎn)20-21
• 第二章 半精確條分法及其改進(jìn)21-33
• §2.1 半精確條分法的一般遞推公式21-24
• 2.1.1 半精確條分法穩(wěn)定系數(shù)的計算公式21-24
• 2.1.2 半精確條分法條塊間作用力的計算公式24
• §2.2 半精確條分法相關(guān)特解的改進(jìn)24-26
• 2.2.1 傳遞系數(shù)法及其改進(jìn)24-25
• 2.2.2 美國陸軍工程師團(tuán)法及其改進(jìn)25
• 2.2.3 羅厄法及其改進(jìn)25
• 2.2.4 簡化的簡布法及其改進(jìn)25-26
• §2.3 實(shí)用遞推法26-29
• 2.3.1 實(shí)用遞推法的提出26-27
• 2.3.2 實(shí)用遞推法的特點(diǎn)27-29
• §2.4 其他半精確條分法29-33
• 2.4.1 僅適用于圓弧形滑動面的畢肖普法29-30
• 2.4.2 可適用于非圓弧形滑動面的簡化畢肖普法30-32
• 2.4.3 瑞典圓弧法32-33
• 第三章 精確條分法及其改進(jìn)33-44
• §3.1 精確條分法的一般遞推公式33-36
• 3.1.1 滿足力的平衡方程的遞推公式34
• 3.1.2 滿足力矩平衡方程的遞推公式34-36
• §3.2 精確條分法相關(guān)特解的改進(jìn)36-39
• 3.2.1 斯賓塞法及其改進(jìn)37
• 3.2.2 摩根斯坦-普萊斯法1及其改進(jìn)37
• 3.2.3 摩根斯坦-普萊斯法2及其改進(jìn)37-38
• 3.2.4 摩根斯坦-普萊斯法3及其改進(jìn)38
• 3.2.5 摩根斯坦-陳祖煜法及其改進(jìn)38-39
• §3.3 精確遞推法39-42
• 3.3.1 精確遞推法的提出39-40
• 3.3.2 精確遞推法的特點(diǎn)40-42
• §3.4 簡布法的遞推公式42-44
• 第四章 條分法的比較與優(yōu)選44-57
• §4.1 半精確條分法的比較與優(yōu)選44-51
• 4.1.1 半精確條分法穩(wěn)定系數(shù)計算結(jié)果的相關(guān)分析44-45
• 4.1.2 半精確條分法穩(wěn)定系數(shù)計算結(jié)果偏差量的頻率分析45-49
• 4.1.3 半精確條分法穩(wěn)定系數(shù)計算結(jié)果的回歸分析49-51
• §4.2 精確條分法的比較與優(yōu)選51-57
• 4.2.1 精確條分法穩(wěn)定系數(shù)計算結(jié)果的相關(guān)分析51-52
• 4.2.2 精確條分法穩(wěn)定系數(shù)計算結(jié)果偏差量的頻率分析52-54
• 4.2.3 精確條分法穩(wěn)定系數(shù)計算結(jié)果的回歸分析54-57
• 第五章 安全系數(shù)確定研究57-82
• §5.1 安全系數(shù)的定義與取值57-61
• 5.1.1 安全系數(shù)的定義57-58
• 5.1.2 安全系數(shù)的取值58-61
• §5.2 不同半精確條分法安全系數(shù)確定研究61-82
• 5.2.1 半精確條分法安全系數(shù)計算結(jié)果的相關(guān)分析61-62
• 5.2.2 半精確條分法安全系數(shù)計算結(jié)果的頻率分析62-75
• 5.2.3 半精確條分法安全系數(shù)計算結(jié)果均值的比較75-79
• 5.2.4 半精確條分法安全系數(shù)計算結(jié)果的回歸分析79-82
• 第六章 結(jié)論與展望82-84
• §6.1 結(jié)論82-83
• §6.2 展望83-84
• 致謝84-85
• 參考文獻(xiàn)85-88
• 附錄 滑坡算例穩(wěn)定性計算88-168

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本文編號：601058