节理化岩石边坡稳定性的综合评价方法

发布时间：2018-02-04 16:40

  本文关键词： 节理化岩质边坡 模糊测度 神经网络 简化Bishop法 有限元　出处：《河北大学》2017年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：分析节理化岩质边坡的稳定性一直是国内外岩土工程领域中的重要研究内容之一。本文将采用简化Bishop法、有限元法和模糊测度法三种方法综合来分析大型露天矿边坡的稳定性,以便为工程应用提供一种新的研究思路。针对露天矿边坡的稳定问题,本文首先根据模糊测度理论建立了模糊测度模型中的隶属函数和分布密度函数,对我国某大型露天矿山边坡稳定性问题进行计算分析。分析过程中需要确定影响边坡工程稳定性的主要参数,即通过人工神经网络的分析方法来确定与岩石性质有关参数和爆破动力有关的参数,将所确定出的参数带入模糊测度模型,计算后即可获得边坡的破坏概率。此外,为了验证模糊测度模型理论结果的正确性,记录模糊测度法所定出的露天边坡潜在滑动面,采用简化Bishop法对具有同一滑面的同一边坡进行理论计算。采用有限单元法对边坡稳定性进行分析时,在建立边坡模型后会自动生成滑动面,不采用事先假定的方式,有限单元法利用生成的滑动面计算所得的数值解与模糊测度法和简化Bishop法所获数值解互相比较。通过理论计算结果表明,模糊测度模型具有一定的优势,该模型不仅可以综合考虑多种因素对节理化岩石边坡失稳状态的影响,同时还可获得岩石边坡失稳程度的一个范围,从而从理论结果即可直接显示诸模糊因素对矿山边坡整体失稳的影响程度。本文研究结果还表明,通过三种方法综合计算更能准确的对边坡的稳定性进行评价。研究结果可供实际边坡工程参考应用。
[Abstract]:The analysis of the stability of rock slope is one of the most important research contents in geotechnical engineering field at home and abroad. In this paper, simplified Bishop method will be adopted. Three methods, finite element method and fuzzy measure method, are used to analyze the stability of large open-pit slope, so as to provide a new research idea for engineering application, aiming at the stability problem of open-pit slope. In this paper, the membership function and the distribution density function in the fuzzy measure model are established according to the fuzzy measure theory. The problem of slope stability in a large open pit mine in China is calculated and analyzed. The main parameters affecting the stability of slope engineering should be determined in the process of analysis. The analysis method of artificial neural network is used to determine the parameters related to rock properties and blasting dynamics, and the determined parameters are brought into the fuzzy measure model. In addition, in order to verify the correctness of the theoretical results of the fuzzy measure model, the potential sliding surface of the open-pit slope determined by the fuzzy measure method is recorded. The simplified Bishop method is used for theoretical calculation of the same slope with the same sliding surface. When the stability of the slope is analyzed by the finite element method, the sliding surface will be generated automatically after the slope model is established. The numerical solution obtained by the finite element method using the generated sliding surface is compared with that obtained by the fuzzy measure method and the simplified Bishop method without using the presupposition method. The theoretical results show that the numerical solution obtained by the finite element method is compared with that obtained by the fuzzy measure method and the simplified Bishop method. Fuzzy measure model has some advantages. This model can not only consider the influence of many factors on the instability of rock slope, but also obtain a range of rock slope instability. Therefore, the influence of fuzzy factors on the overall instability of the mine slope can be directly shown from the theoretical results. The stability of slope can be evaluated more accurately by comprehensive calculation of three methods, and the results can be used as reference for practical slope engineering.
【学位授予单位】：河北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TU457

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本文编号：1490655