极限平衡

摘要： 通过有荷膨胀率试验、干湿循环试验和强度试验,研究裂隙发育对土体强度及坡体渗流条件的影响;基于温度场、湿度场等效理论模拟吸湿膨胀;分别采用干湿循环强度和完全软化强度计算膨胀土边坡安全系数;综合考虑边坡土层分区、土体强度参数取值、浸润线等因素,提出基于完全软化强度的膨胀土边坡滑动稳定性极限平衡分析方法,模拟膨胀土边坡浅层渐进式破坏过程,并用算例验证所提方法的适用性。研究结果表明:随裂隙发育程度增大以及浸润线位置升高,膨胀土边坡稳定性降低;膨胀土裂隙性是影响边坡稳定性的关键因素,裂隙引起的土体强度衰减及渗流条件改变是导致边坡失稳的直接原因;由于在强度衰减中已体现膨胀作用对边坡稳定性的影响,因此,在膨胀土边坡稳定性分析中,无需单独考虑膨胀作用影响;采用干湿循环强度和完全软化强度计算膨胀土边坡安全系数,两者计算结果具有较好的一致性,表明本文所提方法可用于分析膨胀土边坡的稳定性。

摘要： 危险滑面的确定与安全系数计算是岩土工程边坡稳定性分析中的经典问题,搜索效率与稳定性系数精度的好坏直接关系到边坡稳定的准确把握与工程决策.首先基于边坡数值模拟计算的应力场,对经典的狼群算法进行改进,采用Python语言编程实现了一种新滑面搜索方法,有效解决了传统搜索方法易陷入局部极限值的缺点,并且可以搜索非圆弧滑面.然后借助一个经典算例和一个工程算例,对方法的可靠性进行了验证与分析.结果表明:改进狼群滑面搜索算法能够轻松高效地得到边坡的最危险滑移面和最小安全系数,潜在滑面与工程推测的滑弧非常接近,相较于传统算法,具有较高的收敛精度和可靠性.研究结果可为边坡稳定性分析提供新的思路和方法.

摘要： 鉴于现有的极限平衡方法不能很好地反映非线性强度准则下抗滑桩加固边坡的作用原理,利用土压力理论提出简易的抗滑桩和边坡滑体的力学求解模型,结合力学平衡条件推导出抗滑桩的有效桩侧压力。采用瑞典法求得滑面应力计算公式,结合边坡安全稳定系数指标,提出了非线性强度准则下抗滑桩边坡加固的稳定性解决方案。工程案例验证结果表明,岩土体非线性时,需增加桩长,方能确定边坡的稳定性要求;布置于临近坡脚点位置有助于提高边坡稳定性,但需防止位于抗滑桩上方的边坡出现局部滑动体破坏情况。

摘要： 土质岸坡常是河水稳定或河水流量可控条件下的岸坡结构。采用Geo-studio软件对一实例岸坡进行建模分析,充分利用Geo-studio软件在水流水压力计算上的优势,探究河水水位上涨时,同一土条划分方式下,土质岸坡的各土条间的相互作用力的演化趋势,主要结论:随着河水水位上涨,土条重度增加,土条与土条间的正应力上升迅速,切应力变化相比之下较小。建议:在河流上、下游水闸处的工作人员,应时刻关注河中水位变化情况,应及时做好排水或疏导水工作。

摘要： 基于胜利东二号露天煤矿采场南帮滑坡情况,为保证未来生产过程中南帮边坡稳定,以安全、经济性为前提,对南帮边坡稳定进行防控研究;采用极限平衡法确定南帮边坡临界安全角度,采取在下部水平留设宽平台的方式提高整体边坡稳定性;在此基础上通过有限元法对南帮边坡滑动形式进行分析,采取扩大南排土场与南帮地表境界距离的方式对南帮边坡主要变形位置进行控制。结果表明:通过采取这些措施,南帮边坡稳定性符合要求且具经济性,通过有效的防控措施,可保证未来南帮边坡稳定。

摘要： 为了研究湿陷性黄地基排土场的稳定性,利用极限平衡法评价各种工况条件下的排土场边坡的稳定性,进行基础工程地质勘查,构建地质概化模型,根据室内外试验结果选取排土料及地基岩体强度的物理力学参数,并辅以余推力法进行验证。分析了袁家村排土场边坡现状及最终边坡的稳定性,结果表明:该排土场稳定性安全系数满足要求。

摘要： 地下连续墙在成槽施工中粉砂层特别容易发生局部失稳现象,针对粉砂层在承压水作用的出现失稳破坏问题,通过建立粉砂层三维滑动体稳定性分析模型,基于极限平衡原理,提出槽壁稳定性安全系数计算公式,并结合实际工程案例进行理论验证分析以及槽壁稳定性影响因素分析。研究结果表明:提出的粉砂层槽壁稳定性安全系数计算公式基本是可靠的,可为后续粉砂层地连墙施工提供一些理论参考;通过槽壁稳定性影响因素分析,承压水和地下水位是造成粉土夹砂层槽壁失稳破坏的最主要原因,泥浆液面深度和泥浆重度对槽壁稳定性影响较大,相比之下,地面附加荷载对槽壁稳定性影响较小。

摘要： 为研究安家岭北帮边坡的稳定性,在北帮选取2个剖面,建立工程地质模型,采用极限平衡的方法计算了边坡的安全系数,对边坡失稳原因进行分析并研究治理措施。结果表明:安家岭北帮边坡2个剖面的安全系数分别为1.001、0.921,边坡处于滑坡失稳状态;边坡在复杂地质构造、降雨入渗和爆破振动耦合作用下失稳;滑坡体后缘按照35°留设北3路至北4路边坡,北4路边坡上部留设5 m保安平盘,既能满足边坡安全的需要,又能保证工程量最少,是最佳治理方案。

摘要： 为因地制宜、就地取材地利用天然加筋材料,对竹筋格栅套筒在加筋碎石桩中的应用展开了研究。首先,通过室内试验测试了竹筋的抗拉强度,并就竹筋的拉伸力与传统加筋材料的拉伸力进行比对;对竹筋格栅套筒加筋碎石桩承载机理进行了分析,并结合室内试验对破坏模式进行了辨识;探讨了竹筋格栅拉伸力、碎石桩桩径及碎石桩填料的内摩擦角等因素对竹材加筋碎石桩极限承载力的影响规律及变化趋势;从耐久性和经济性方面分析了竹筋应用于岩土工程领域的可行性。结果表明:当竹筋格栅网格尺寸为10 cm×10 cm,伸长率为2%时,其拉伸力为100.52 kN/m,力学性能满足规范对加筋材料的要求值;竹筋格栅套筒适用于碎石桩的加筋,且可显著提升碎石桩的承载力。研究成果可为竹筋格栅套筒加筋碎石桩的推广应用提供参考。

摘要： 为了研究露天煤矿双弱层烧变岩边坡失稳模式,采用FLAC3D数值模拟,分析了边坡破坏变形特征,建立边坡力学模型;全面考虑烧变岩体、地下水对边坡稳定性的影响和软弱夹层对边坡的控制作用,基于极限平衡法推导不同力学条件下边坡滑移破坏模式。模拟结果显示:上部弱层控制区域岩体及后缘烧变岩体在水平方向位移较大,变形速度较快,塑性变形明显,沿下部弱层带存在塑性区,其控制区域岩体变形速度有所增大。力学分析结果表明:边坡稳定性受上部弱层控制时,上部岩体沿上部弱层移动变形,后缘烧变岩体拉裂破碎推动岩体发生顺层剪切破坏;边坡受下部弱层控制时,岩体沿下部弱层滑移,后缘拉裂,边坡发生沿下部弱层的剪切破坏;后缘拉裂面垂直高度达到两弱层间距时,拉裂面位于上部弱层下方,边坡稳定性同时受到上下2个弱层控制;若上部弱层之上岩体被拉裂,拉裂岩体随两弱层之间岩体变形移动;上部弱层之上岩体保持稳定,则两弱层之间变形岩体滑移与上部岩体分离;上部弱层之上岩体整体失稳,则坡顶处烧变岩体拉裂破碎,两弱层之间岩体沿下部弱层剪切失稳,上部弱层之上岩体整体随下部岩体变形移动。以大南湖二矿南端帮为工程实例,代入力学参数得到上部岩体安全系数为0.942,处于失稳状态,下部岩体安全系数为1.070,处于滑移临界状态,考虑两弱层控制区域岩体之间的相互影响,坡体发生上下两弱层控制下的阶段式滑移-拉裂失稳。

摘要： 与土体稳定有关的工程问题诸如挡土结构物上的土压力、地基承载力以及土坡稳定性都与土的极限平衡状态相关联.将土体一点(单元)的极限平衡条件推广,给出土体沿滑动面的极限平衡条件,证明了该条件的充分必要性.依据该条件,提出了有限元应力分析与极限平衡结合的有限元极限平衡法及土体稳定的安全系数,并明确了安全系数的物理意义,以评价土工结构的稳定性.随后,列举了该方法在土工结构稳定分析中的一些具有代表性的应用,证明了该法是有效的,可以用于分析岩土工程中的稳定问题.

摘要： 研究目的：在二维有限元极限平衡法基础上建立基于强度储备概念和主滑方向的三维有限元极限平衡法，明确其空间任意形状滑动体安全系数定义及其物理意义、安全系数与主滑方向的关系和可行性等关键问题。利用积分中值定理给出其空间任意形状滑动面的安全系数定义，表征空间滑面内局部安全系数和整体抗滑稳定安全系数的内在联系。研究结论：（１）有限元极限平衡法得到的稳定分析结果与刚体极限平衡法和有限元强度折减法保持一致，将该法应用于空间边坡稳定安全评价是可行的；（２）当计算坡体轴向长度较短时，滑坡体三维效应明显，三维稳定安全系数明显高于二维稳定安全系数；当坡体轴向长度较长时，三维稳定分析结果与二维稳定分析结果趋于一致。

摘要： 为研究隧道明挖段边坡稳定性及其变形破坏机理,依据拉林铁路扎绕隧道明挖段工程实例,在依据工程区域地质条件的基础上,研究了开挖边坡特征、边坡病害发生情况、边坡破坏类型及破坏机理,获取边坡工程灾害的发生机制及边坡失稳破坏规律.基于极限平衡原理,对边坡可能产生的破坏形式予以考虑,并采取相应措施防止失稳情况发生.研究结果表明:采用理论计算、定性分析、相应的工程措施结合的手段,能够得到边坡稳定性分析较为满意的结果,从而可以为边坡稳定控制提供良好的依据.

摘要： 在水电站建设过程中存在的主要工程地质问题包括崩塌与滑坡,本文以楞古水电站马河崩塌体为例来分析滑移式崩塌体的稳定性,以崩塌体的几何形态、地层岩性、地质构造、水文地质条件为基础,根据力学的各种基本特征建立马河崩塌体数学模型,运用极限平衡的计算方法(不平衡推力法和毕肖普法)对其进行计算分析,评价其在天然与暴雨两种工况下的稳定性.

摘要： 针对高速公路深开挖高路堑边坡给工程带来的问题，以某高速公路工程边坡为例，利用数值模拟软件Geoslope，以力学原理和边坡设计理论为基础，进行高边坡稳定性分析。根据极限平衡法，采用不同本构模型求解，得到饱和状态条件下的边坡稳定性系数，并对边坡安全性影响较大的参数进行灵敏度分析。

摘要： 矿山高陡边坡的稳定性研究是目前国家前沿科研之一。本文根据水厂铁矿扩帮开采的要求和实际条件，在对其工程地质、水文地质特征以及典型地质剖面进行的调查分析和动态监测及岩体物理力学性质试验的基础上，对该高陡边坡可能发生的破坏类型和种类进行定性和定量的计算分析，并针对采场下盘泥岩层力学性质较差的特点，采用三维数值模拟手段对局部不稳定坡体进行仿真分析。通过赤平投影、极限平衡、数值模拟等多种理论和方法的对比研究，给出了水厂铁矿扩帮条件下的开挖坡角和相关工程建议。研究结果表明：极限平衡分析和三维数值模拟验证了所设计的边坡角可以保证边坡的整体稳定性，但软弱夹层泥岩部分应采取适当的保护措施。

摘要： 13层高层建筑的地基基础设计在上海有丰富的知识，不应该发生高楼整体倒塌事件。对该楼整体倒塌事件原因的探讨，将有利于高层建筑的正确设计和施工。以数次的实地调查及报道为依据，来探讨该楼整体倒塌的原因。在河道旁快速堆10m高的土体使原有地基处于极限平衡状态，建筑物整体倒塌是土体丧失稳定的滑动破坏。

摘要： 桩板墙是山区高速公路常用的支挡结构，其内力计算沿用了以前抗滑桩的计算方法。但是位于陡坡地段的抗滑桩，由于桩前一定深度范围的楔形体在桩推力作用下可能产生滑动，使得实际的锚固段变短，影响桩板墙的抗滑效果。本文利用楔形体的极限平衡条件计算其深度，据此确定抗滑桩的有效锚固深度。

摘要： 数值分析方法(有限元、有限差分等)可计算边坡应力、变形和破坏,但直接计算边坡安全系数比较困难;而极限平衡法需对边坡体内力做出假设,计算精度受到限制。利用数值分析方法计算得到的应力场,重新定义推力最大原理中推力的含义,将常规边坡临界滑动场数值模拟方法作进一步的改进,提出基于数值应力场的边坡临界滑动场方法。该方法可充分发挥两大方法的优势,能够准确、快速搜索出边坡临界滑动面位置,并给出更合理的边坡安全系数。通过两个算例的稳定性分析,并和其他方法进行比较,验证了该方法的准确性和合理性。

摘要： 随着城市建设的飞速发展,涌现出许多深基坑工程,土钉墙支护作为一种较常用的支护形式,凭借其工期短、造价低的优势异军突起。本文以某排水泵站13.90m深基坑工程为背景,运用极限平衡理论,通过条分法确定最危险滑动面,从而对土钉墙支护参数进行设计计算,确定一套切实可行的深基坑边坡土钉墙支护方案。

摘要： 本发明提供一种土压平衡盾构机开挖面主动极限支护压力设计方法，包括如下步骤：步骤一、利用圆弧简化盾构开挖面前端土体破坏时的平衡拱效应，获得由局部球体区域和半圆台区域组成的组合型曲面体模型；通过半圆柱筒仓获得上部土体松动区模型；步骤二、建立上部单一土层竖向土压力的第一模型；步骤三、建立叠加后成层土间的竖向土压力的第二模型；步骤四、建立局部球体区域水平方向的合力的第三模型；步骤五、建立半圆台区域针对隧道断面的水平合力的第四模型；步骤六、通过将第三模型和第四模型组合并根据步骤三获得的第二模型确定开挖面主动极限支护压力。本发明能够获得比较符合实际的盾构土舱压力，在理论及工程应用领域具有较高的指导意义。

摘要： 本发明涉及炼钢技术领域，具体而言，涉及极限热量平衡下降低铁钢比的方法，其包括在转炉炼钢时，进行前期吹炼、中期吹炼和后期吹炼；其中，中期吹炼包括将枪位控制在1.4‑1.6m，并控制氧气流量为22000‑24000Nm3/h，控制出口压力为0.60‑0.70MPa。本发明的极限热量平衡下降低铁钢比的方法能够有效地降低铁钢比，并提高废钢占比极限，有利于提高废钢加入量。

摘要： 本发明属于连续变量量子密钥分发领域，具体涉及一种时域平衡零拍探测器散粒噪声极限的校准方法。为确保散粒噪声基准测量的精确性，本发明校准方法具体包括：(1)时域平衡零拍探测器线性特性的校准，包括：电荷线性放大性能的测试、积分型光电探测器线性放大性能的测试、探测器输出散粒噪声的方差与本振光有效功率之间线性特性的测试；(2)时域平衡零拍探测器输出功率谱的测试，包括：探测器输出的峰值散粒噪声谱线测试、探测器对输入连续光信号的频域响应谱线测试(3)探测器输出散粒噪声的方差与期望值进行对比，散粒噪声的实测方差值与理论预测的期望方差值应保持一致。

摘要： 本实用新型涉及辅助平衡装置技术领域，具体公开了一种极限体育道具U型池和碗池安装的辅助平衡装置，包括：机体、蜗杆、蜗轮、调节块和水平驱动件；所述蜗杆和所述蜗轮相匹配；所述调节块设置在所述蜗轮下方，且上表面与所述蜗轮相啮合；所述调节块两侧均设置有第一挡板，所述机体两侧均设置有第二挡板，所述第一挡板与所述第二挡板铰接；所述水平驱动件带动所述调节块在水平方向上运动。本实用新型能够通过电机推动调节块向正对机体方向做直线运动，确保U型池或碗池安装的平稳性和精确度。

摘要： 本发明属于岩土工程设计与施工中的土体稳定性评价技术领域，具体涉及一种基于有限单元与极限平衡的土体稳定性评价方法专利申请事宜。所述土体稳定性包括边坡稳定性、地基承载力和支挡结构土压力三类问题，具体包括：1）地形测绘、地质勘察与有限单元模型构建，2）总体约束方程构建，3）自变量，4）目标函数，5）评价与结论等步骤。本申请以有限单元与极限平衡理论为基础，能够适应土体性质的不连续、不均匀、在破坏时呈现的大变形等特性，且不需要引入最危险滑裂面假定、并能够同时适用于土体稳定性评价中的边坡稳定性、地基承载力和支挡结构土压力三类问题，其评价方法在理论上更为严格，结论与工程实践也更为符合。

摘要： 本发明公开了一种基于混合极限平衡法的涉水岸坡安全系数计算方法，根据地质勘察报告，制作相应岸坡剖面的岸坡坡体二维模型；根据土体分层情况，在岸坡坡体二维模型输入土体参数，建立岸坡土体模型；在岸坡土体模型基础上对每层土体进行有限元网格划分，根据水位边界条件计算岸坡有限元模型坡体内渗流场浸润线位置，计算岸坡有限元模型初始地应力场；根据计算工况定义荷载，计算有效应力的重新分布；根据岸坡有限元有效应力场数据，求取滑动位置；根据滑动位置，利用有限元极限平衡法计算坡体安全系数；根据滑动位置，利用静力极限平衡法计算坡体安全系数；综合计算结果，得到坡体安全系数。解决岸坡安全系数在复杂地质条件下的定量计算问题。

摘要： 本发明涉及一种基于条间法向力分布特征的边坡稳定性极限平衡计算方法，属于边坡稳定性技术领域。本发明针对传统极限平衡条分法在分析边坡稳定性时未考虑条间法向力分布形式，即不同推力线作用位置对安全系数的影响，在既有的极限平衡条分法基础上，进一步考虑条间法向力分布特征，即推力线作用位置的分布，提出的考虑条间法向力分布特征的改进极限平衡计算方法，运用本发明提出的改进极限平衡Spencer法计算深凹滑面结果发现，改进极限平衡法与传统极限平衡法在安全系数方面误差较大，误差值高达20％左右，本发明方法具有简便、可靠的特点，将为边坡稳定性分析提供更准确的结果，不仅可以提高工程安全性，而且能节省施工成本，提高工程经济效益。

摘要： 本发明属于岩土工程计算力学技术领域，是一种基于投影方向极值的矢量极限平衡安全度系数计算方法，包括投影方向极值原理理论模型的滑动面应力矢量计算简图、不平衡矢量极限平衡控制方程建立实现过程、滑动面应力矢量不平衡在投影极值方向的极限平衡安全系数K贡献、及其在垂直方向矢量力作用方向构成的非共线不平衡到共线极限平衡状况接近程度系数λ的应力状态塑性改变安全储备1/λ贡献、理论模型抗滑稳定安全度系数等于两个势能比极值正交方向贡献因子的乘积，即理论模型安全度系数；本发明克服了岩质、土质边坡或坝基抗滑稳定计算的人为经验简化假设条件和人为不确定因素的制约，使复杂滑裂面抗滑稳定安全度计算评价成为客观定量可靠的理论统一模型解。

摘要： 本发明涉及一种将地质剖面转化为极限平衡计算模型的方法，包括：在地质剖面图上定义计算模型范围和剖面线的分类属性，采用图形几何算法，按照极限平衡建模要求，完成地质剖面图的地形、地层、模型边界线之间的相交和封闭，形成材料分区模型；利用地质剖面图中各剖面线的分类属性，生成天然、暴雨、地震三个计算工况和相应的模型；根据地质条件判断边坡类型，给计算模型推荐合适的极限平衡计算方法。本发明不仅省略计算建模过程模拟地质界线分布的几何操作，而且还可以根据地质剖面图中包含的地质信息生成符合现行技术规范要求的计算模型，根据地质剖面图揭示的物质分类特征智能化地推荐合适的极限平衡计算方法。

摘要： 本发明涉及地下洞室围岩块体稳定分析领域，具体涉及一种融合刚体极限平衡法和有限元法的地下洞室块体稳定分析方法，极大地提高了对地下洞室块体稳定分析的准确性。技术方案包括：建立块体三维几何模型，采用刚体极限平衡法计算块体的安全系数，获得第一安全系数；建立块体三维有限元模型，在块体三维有限元模型上，考虑块体滑面的黏聚力和摩擦系数，以及重力、预应力合支护力、非预应力合支护力、地下水以及地震力，对各滑面上的单元节点的应力，再根据刚体极限平衡法计算块体安全系数，获得第二安全系数；比较第一安全系数与第二安全系数的大小，取较小值作为块体稳定安全系数。本发明适用于对地下洞室围岩块体的稳定性分析。