高陡軟巖邊坡控制與智能匹配優(yōu)化設(shè)計技術(shù)

內(nèi)容概要

高陡邊坡的安全控制與設(shè)計是邊坡研究領(lǐng)域的重要論題，涉及復雜工程地質(zhì)條件下的巖體破壞機制、邊坡穩(wěn)定計算理論與方法的完善程度、開挖工程控制技術(shù)以及相關(guān)的防治措施等，而高陡邊坡的設(shè)計又是這些技術(shù)的集成與綜合匹配的優(yōu)化問題，本書著重介紹了邊坡安全的評價技術(shù)、滑面確定技術(shù)、變形控制方法以及高陡軟巖邊坡的優(yōu)化設(shè)計技術(shù)的基本原理和基本方法。    全書共分為三篇，第一篇主要介紹二維、三維滑移場技術(shù)方法和基本原理、邊坡巖體變形的監(jiān)測技術(shù)；第二篇結(jié)合工程實例，著重介紹邊坡巖體力學參數(shù)的綜合分析方法、邊坡巖體變形的三維效應與安全控制技術(shù)、邊坡穩(wěn)定性的綜合評價、變形預測及邊坡優(yōu)化設(shè)計方法等；第三篇著重介紹松散體高陡邊坡穩(wěn)定性綜合評價技術(shù)、優(yōu)化設(shè)計方法和綜合治理技術(shù)措施等。本書可供露天礦山、水利水電大壩、高速公路和鐵路以及土木工程等領(lǐng)域工程技術(shù)人員參考，也可作為相關(guān)專業(yè)研究生、博士生的參考書。

書籍目錄

前言第一篇　邊坡滑移場理論與智能匹配設(shè)計技術(shù)　第1章　邊坡巖體滑移場理論與技術(shù)方法        　　1.1　概述     　　1.2　任意滑移面邊坡剩余推力法    1.3　邊坡全局臨界滑移場          1.4　邊坡臨界滑移場的數(shù)值模擬方法        1.5　對稱破壞機制下的邊坡穩(wěn)定三維滑移場分析方法  　第2章　邊坡巖體變形監(jiān)測技術(shù)            2.1　邊坡巖體變形監(jiān)測的設(shè)計原則        2.2　地表位移監(jiān)測的精度要求和確定          2.3　地面位移監(jiān)測方法      2.4　邊坡地下位移監(jiān)測的設(shè)計方法        2.5　觀測誤差與位移量之間的關(guān)系及動態(tài)判別第二篇　布沼壩露天高陡復雜邊坡安全評價與智能匹配設(shè)計　第3章　布沼壩露天礦邊坡工程地質(zhì)概況    　  3.1　自然地理概況　  3.2　礦區(qū)環(huán)境、氣象及水文概況        　  3.3　工程地質(zhì)條件概況  　第4章　邊坡巖體力學參數(shù)的確定方法        4.1　概述              4.2　Hoek Brown破壞準則        4.3　巖石力學參數(shù)計算方法的研究        4.4　巖體力學參數(shù)計算方法的研究          4.5　兩種計算結(jié)果的擬合分析    　第5章　西幫殛北幫邊坡巖體應力場演變規(guī)律的三維彈塑性數(shù)值分析    5.1　概述        　5.2　數(shù)值分析模型的設(shè)計　  5.3　布沼壩露天邊坡巖體滑移模式的數(shù)值分析　  5.4　布沼壩邊坡巖體應力場與變形演變規(guī)律的分析　第6章　邊坡巖體變形的三維效應與北幫皮帶道邊坡變形的控制技術(shù)    6.1　概況    6.2　皮帶道邊坡巖體變形與破壞特征    6.3　變形原因分析    6.4　北幫N7—7剖面“凹型皮帶道”運輸系統(tǒng)的建立與可行性分析    6.5　凹型皮帶道邊坡巖體的穩(wěn)定性評價  　第7章　布沼壩露天西幫與北幫邊坡穩(wěn)定性分析        7.1　布沼壩露天西幫與北幫邊坡巖體變形概況      7.2　西幫342剖面邊坡穩(wěn)定性分析        7.3　西幫344剖面邊坡穩(wěn)定性分析          7.4　西幫346剖面邊坡穩(wěn)定性分析        7.5　西幫348剖面邊坡穩(wěn)定性分析        7.6　西幫350剖面邊坡穩(wěn)定性分析        7.7　西幫邊坡穩(wěn)定狀態(tài)分析          7.8　北幫N5 5剖面邊坡穩(wěn)定性分析        7.9　北幫N6 6剖面邊坡穩(wěn)定性分析        7.10　北幫N7 7剖面邊坡穩(wěn)定性分析      7.11　北幫N8—8剖面邊坡穩(wěn)定性分析      7.12　邊坡穩(wěn)定性模糊數(shù)學評價    　第8章　布沼壩露天邊坡巖體滑移變形的預測      8.1　概述          8.2　預測理論及其原理     8.3　北幫邊坡變形特征分析        8.4　西幫邊坡變形特征分析    　第9章　布沼壩露天西幫與北幫到界邊坡智能設(shè)計    9.1　布沼壩露天礦到界邊坡智能匹配設(shè)計          9.2　西幫D—D剖面到界邊坡穩(wěn)定分析與優(yōu)化設(shè)計        9.3　西幫E E剖面到界邊坡穩(wěn)定分析與優(yōu)化設(shè)計    9.4　西幫卜F、G—G剖面到界邊坡的穩(wěn)定性分析      9.5　北幫N5—5剖面到界邊坡穩(wěn)定分析與優(yōu)化設(shè)計        9.6　北幫N6—6剖面到界邊坡穩(wěn)定分析與優(yōu)化設(shè)計        9.7　北幫N7—7窨¨而剝界勸姑穩(wěn)宦諱析與桁批甜士卜   　　……第三篇　龍橋排土場邊坡滑移場及其參數(shù)智能匹配設(shè)計　第10章　工程地質(zhì)條件分析　第11章　排土場邊坡安全性綜合評價　第12章　排土場到界邊坡的優(yōu)化設(shè)計　第13章　邊坡的綜合加固措施設(shè)計參考文獻

章節(jié)摘錄

　　第一篇　邊坡滑移場理論與智能匹配設(shè)計技術(shù)　　第1章　邊坡巖體滑移場理論與技術(shù)方法　　1.1　概述　　滑坡是自然界中主要的地質(zhì)災害之一，給人類生命財產(chǎn)造成頻繁而巨大的損失。在礦山、水利、交通等領(lǐng)域都涉及大量的邊坡穩(wěn)定問題。目前我國正處于各項工程建設(shè)高速發(fā)展的時期，滑坡災害給水利、鐵路、公路、礦山建設(shè)帶來了巨大損失。人類一直在努力探索預防與治理滑坡，這些努力表現(xiàn)在認知滑坡機理，完善邊坡穩(wěn)定分析理論和方法、開發(fā)滑坡治理技術(shù)和滑坡預報等方面。然而對滑坡認識也依賴于巖土力學、工程地質(zhì)、數(shù)學、計算機等學科的發(fā)展，這些學科領(lǐng)域的發(fā)展進一步地帶動了邊坡研究領(lǐng)域的深化，人類才能在滑坡防治方面取得更重大的進展?！　∧壳霸谖覈黝惿畲舐短斓V山的開發(fā)與開采過程中，邊坡巖體穩(wěn)定與否是制約著礦山生產(chǎn)效益最主要的影響因素之一，因此，提高礦山的生產(chǎn)效益最關(guān)鍵的問題是既要增大坡角，叉要確保邊坡的穩(wěn)定性，這是一對十分尖銳的矛盾，而邊坡穩(wěn)定性的評價是否準確，一是要看計算方法的完善程度，二是要看滑面位置確定是否準確及工程地質(zhì)掌握程度。然而準確的臨界滑移面的求解是非常困難的，經(jīng)驗試算法因人而異，又缺乏科學性；純解析法無法在實際工作應用，動態(tài)規(guī)劃法又受到各種條件限制；隨機搜索法也帶有盲目或半盲且性，優(yōu)化法應用最為廣泛，但無法克服局部極值等問題。因此，廣大科技人員迫切希望能有一種近似解方法代替理論解，確保臨界滑移面在理論解附近，誤差能控制在一定的限度內(nèi)。工程界也急需一種實用的計算方法，能迅速、準確達到工程許可的精度地求解臨界滑移面，并要求程序具有一定的實用性，解答穩(wěn)定可靠，用戶應用方便。由此人們開始并逐步研究和探索出臨界滑移場理論方法，經(jīng)過驗證其效果滿足實際工程的需求。臨界滑移場的力學來源是條塊間推力最大準則，其數(shù)學基礎(chǔ)是最優(yōu)控制理論的最優(yōu)性原理，臨界滑移場法拋棄以往試圖從眾多試算滑移面中搜索出臨界滑面的模式，而是直接從整體出發(fā)，認為邊坡體內(nèi)任一點都存在滑移的可能，而且唯一存在最危險滑移方向與最不利推力，通過數(shù)值手段求出邊坡體離散狀態(tài)點的最危險滑移方向，形成離散的臨界滑移場，再由插值理順出連續(xù)的臨界滑移場。邊坡最小安全系數(shù)在這過程中自動得出。

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