基于强度折减法和灰色理论的边坡稳定性分析

摘要

边坡是工程中比较常见的地质现象，其稳定性和位移问题一直是工程人员关注的焦点。目前，边坡的稳定性分析方法有很多，但单一的分析方法有其限制性和偶然性，不足以充分剖析研究对象。因此比较合理的方法即是对同一种研究对象采用多种方法进行分析和比较，以此来减小误差和偶然性。本文对边坡稳定性问题研究将采用极限平衡法、强度折减有限元法及灰色关联度分析法，并采用灰色理论建立GM（1,1）模型对边坡位移进行预测。本文的具体内容和结论如下： （1）在FLAC 3D和GeoStudio中分别建立边坡模型并分析，在GeoStudio中不同极限平衡法下所得的安全系数的平均值比在FLAC3D中所得的安全系数小6%，结果相差不大，但FLAC3D较GeoStudio分析力学特征更全面。 （2）在FLAC 3D中以边坡的最大不平衡力数值计算收敛和塑性区贯通为边坡破坏的判据，结果显示所选边坡在自然状态下趋于稳定。 （3）运用灰色系统理论建立GM（1,1）模型和新陈代谢模型对边坡位移和沉降进行预测，两种模型的拟合度都较高，但是陈新代谢模型预测值更接近于实测值。 （4）运用灰色关联度分析求解待评价边坡与参考边坡的关联系数，运用综合类比法得出待评价边坡的稳定性，结果表明此方法得出的预测结果与实际相符。 （5）比较分析强度折减法和灰色关联度分析法在边坡稳定性研究中的优缺点可知，两种方法在工程中都具有适用性，二者可以相辅相成，相互印证。 通过进行以上工作对所选边坡进行研究，意在得出能较好分析边坡稳定性的方法，并验证灰色系统在位移预测中的可行性，为以后工程中的边坡分析提供依据。

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摘 要

Abstract

第1章 绪论

1.1 边坡稳定性研究的意义

1.2.1 极限平衡法

1.2.3 灰色理论

1.4 技术路线

第2章 边坡稳定分析的极限平衡法

2.1 极限平衡法的理论基础