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考虑环境变量作用的滑坡变形动态灰色-进化神经网络预测研究

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岩土力学 2012年第3期33卷 848-852页

作者：曹洋兵晏鄂川谢良甫中国地质大学(武汉)工程学院武汉430074

滑坡变形预测对于指导灾害的预防工作、保护人民的生命和财产安全具有重大实用价值。从系统论观点出发,结合岩土体流变理论和时序分析原理,在深入研究影响滑坡变形的主控环境变量基础上,将位移时序分解为趋势项和偏离项。采用灰色系统... 详细信息

滑坡变形预测对于指导灾害的预防工作、保护人民的生命和财产安全具有重大实用价值。从系统论观点出发,结合岩土体流变理论和时序分析原理,在深入研究影响滑坡变形的主控环境变量基础上,将位移时序分解为趋势项和偏离项。采用灰色系统模型提取位移时序趋势项,结合遗传算法和人工神经网络建立起进化神经网络模型,逼近主控环境变量与位移偏离项之间的非线性关系。根据蠕变阶段和变形对环境变量响应情况,实时调整模型,建立起滑坡变形预测的动态灰色-进化神经网络(GM-ENN)模型。将此预测思路和方法应用于三峡库区某滑坡变形预测研究中,证实了模型的有效性和实用性,显示了动态预测的重要性。

关键词：滑坡变形预测流变理论环境变量灰色系统进化神经网络

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基于地质几何分区的反倾边坡倾倒变形特征

科学技术与工程 2018年第12期18卷 32-37页

作者：谢良甫新疆大学建筑工程学院乌鲁木齐830047

为研究反倾边坡倾倒变形分布区域几何特征,以重庆硝洞槽岸坡为研究实例,首先在现场工程地质调查分析基础上,采用Arc GIS进行岸坡地质几何分区;然后对地表离散位移监测数据采用距离反权重插值法得出岸坡倾倒变形位移云图;最后叠加地质几... 详细信息

为研究反倾边坡倾倒变形分布区域几何特征,以重庆硝洞槽岸坡为研究实例,首先在现场工程地质调查分析基础上,采用Arc GIS进行岸坡地质几何分区;然后对地表离散位移监测数据采用距离反权重插值法得出岸坡倾倒变形位移云图;最后叠加地质几何分区与位移图层,得出岸坡倾倒水平和垂直强变形分布区几何特征。研究结果表明:(1)岸坡地质几何分区中面积最大分区为211,即中等坡度、低高程、北坡向区;(2)岸坡水平强变形最大面积区为211,即中等坡度、低高程、北坡向区,占该区总面积的79.24%,岸坡垂直强变形最大面积区为137,即低坡度、高高程、西北坡向区,占该区总面积的87.9%。

关键词：反倾边坡倾倒变形地质分区位移监测变形特征

孔隙分布分形维对多孔材料抗压强度的影响研究

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岩土力学 2014年第8期35卷 2261-2268页

作者：鲁功达晏鄂川王雪明谢良甫高连通中国地质大学(武汉)工程学院武汉430074 渥太华大学工程学院渥太华K1N6N5

建立了4组不同孔隙分布形式的多孔材料模型,在考虑孔隙分布范围和密度的基础上计算其孔隙分布分形维数,并利用假三维数值试验的方法获得了相同初始强度、不同孔隙度和孔隙分布形式试样的抗压强度。数值试验结果表明,除了孔隙度较小和孔... 详细信息

建立了4组不同孔隙分布形式的多孔材料模型,在考虑孔隙分布范围和密度的基础上计算其孔隙分布分形维数,并利用假三维数值试验的方法获得了相同初始强度、不同孔隙度和孔隙分布形式试样的抗压强度。数值试验结果表明,除了孔隙度较小和孔隙分布分维数较大的试样破坏形式基本满足45°??/2破裂角的规律以外,该分维数较小的试样均呈现出不对称的斜截面破坏;在孔隙度相同的情况下,该分维数越大,样品的抗压强度越高;通过推导假三维情况下材料孔隙度与抗压强度的理论关系发现,该分维数越大,样组的抗压强度随孔隙度增大而衰减的速率越慢;根据损伤力学模型对试样的抗压强度进行预测分析发现,当样组的该分维数较大时,该模型能够较准确地预测多孔材料的抗压强度,而当样组的该分维数逐渐减小时,损伤力学模型的精度也逐渐降低。上述规律是由孔隙分布分维数越小、孔隙分布越不均匀、试样中应力集中的累积效应越显著的原因而造成的。

关键词：孔隙分形数值试验抗压强度损伤应力集中

基于随机场理论的盾构隧道地表沉降槽曲线研究

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地质与勘探 2020年第3期56卷 597-604页

作者：孟建宇秦拥军谢良甫于广明新疆大学建筑工程学院新疆乌鲁木齐830047 青岛理工大学土木工程学院山东青岛266033 青岛理工大学蓝色经济区工程建设与安全协同创新中心山东青岛266033

在对地表变形产生的沉降槽的研究中,通常将土性参数看作确定值,并且假定沉降槽是关于隧道轴线对称的,这样往往忽略了土体的非均质性特点,对沉降槽的假定也偏于理想化。为此,借助随机场的计算机模拟方法,在引入曲线偏移量对经典Peck公式... 详细信息

在对地表变形产生的沉降槽的研究中,通常将土性参数看作确定值,并且假定沉降槽是关于隧道轴线对称的,这样往往忽略了土体的非均质性特点,对沉降槽的假定也偏于理想化。为此,借助随机场的计算机模拟方法,在引入曲线偏移量对经典Peck公式改进的基础上,开展Monte-Carlo随机分析,分析土体弹性模量空间变异性对沉降槽曲线的影响。研究结果表明:(1)引入曲线偏移量是可行的,并且可以表现沉降槽在隧道轴线位置的不对称性;(2)土体弹性模量空间变异性对沉降槽的形态影响不明显,但对沉降槽宽度、最大沉降值和最大沉降位置有重要影响。

关键词：盾构隧道随机场理论空间变异性沉降槽 Peck公式

考虑地下水作用的Goodman-Bray方法改进及应用

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长江科学院院报 2015年第2期32卷 78-83页

作者：高连通晏鄂川谢良甫中国地质大学(武汉)工程学院武汉430074

反倾岩质边坡的稳定性分析方法一般为Goodman-Bray法,但其没有考虑地下水。对Goodman-Bray法进行改进,推导出了考虑地下水作用的反倾岩质边坡稳定性计算方法,并用MATLAB编写了计算程序。最后以重庆巫溪县中梁水库硝洞槽—郑家大沟反倾... 详细信息

反倾岩质边坡的稳定性分析方法一般为Goodman-Bray法,但其没有考虑地下水。对Goodman-Bray法进行改进,推导出了考虑地下水作用的反倾岩质边坡稳定性计算方法,并用MATLAB编写了计算程序。最后以重庆巫溪县中梁水库硝洞槽—郑家大沟反倾岩质边坡为例,采用Sarma法和传递系数法(TCM)对改进的Goodman-Bray法(简称WGB法)进行验证。结果表明:反倾岩质边坡往往受自身岩体结构的控制,条块划分结合结构面产状的Sarma法和WGB法比铅直方向条分的TCM法更符合实际情况,但Sarma法忽视了对条块底面连通性的考虑,使计算结果偏低。综合比较3种计算方法,WGB法更加适用于考虑地下水作用的库岸反倾岩质边坡稳定性分析。

关键词： Goodman-Bray法反倾岩质边坡 WGB法传递系数法 Sarma法稳定性分析

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鄂西北区域滑坡形成影响因子及组控模型研究

科学技术与工程 2016年第32期16卷 180-185页

作者：田文谢良甫任旭斌贵州省地质矿产局一0三地质大队铜仁554300 新疆大学建筑工程学院乌鲁木齐830047 中国地质大学(武汉) 武汉430047

以鄂西北竹山县浅变质岩区267个滑坡为研究对象,在构建区域滑坡形成影响因子体系的基础上,运用综合贡献率统计方法,对滑坡形成的11个静态本底因子和3个动态诱发因子的敏感性要素进行了分析。采用量化赋值与主成分分析相结合的方法,得出... 详细信息

以鄂西北竹山县浅变质岩区267个滑坡为研究对象,在构建区域滑坡形成影响因子体系的基础上,运用综合贡献率统计方法,对滑坡形成的11个静态本底因子和3个动态诱发因子的敏感性要素进行了分析。采用量化赋值与主成分分析相结合的方法,得出各静态本底因子的影响权重以及6个主控因子;同时构建了基于主成分分析定权的滑坡形成影响综合评价模型。最后提出滑坡形成过程中基于地质因素的静态本底主控因子和基于环境因素的动态诱发因子的组控模型。为区域滑坡孕灾机理及滑坡风险分析等提供一定依据。

关键词：滑坡形成影响因子综合贡献率主成分分析组控模型

基于GPU加速随机场的洞室变形破坏特征研究

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地下空间与工程学报 2023年第4期19卷 1087-1096,1105页

作者：孟庆祥崔志浩朱淳李小双谢良甫河海大学岩土力学与堤坝工程教育部重点实验室南京210024 中国电建集团昆明勘测设计研究院有限公司昆明650041 山东大学岩土与结构工程研究中心济南250061 河海大学地球科学与工程学院南京211100 绍兴文理学院土木工程学院浙江绍兴312000 新疆大学建筑工程学院乌鲁木齐830046

洞室围岩参数一般具有很强的空间变异性,本文研究了岩体参数随机空间分布对围岩稳定性的影响。提出了基于协方差矩阵分解和GPU加速的空间随机场生成方法,建立将随机场与高级应变软化模型参数的映射,对比不同条件下随机场的变化以及对后... 详细信息

洞室围岩参数一般具有很强的空间变异性,本文研究了岩体参数随机空间分布对围岩稳定性的影响。提出了基于协方差矩阵分解和GPU加速的空间随机场生成方法,建立将随机场与高级应变软化模型参数的映射,对比不同条件下随机场的变化以及对后续模拟开挖的影响。结果表明:指数型相关函数生成的随机场较为稳定分散,其最大位移值变化范围较小;平方指数型相关函数生成的随机场更为紧凑,最大位移值波动范围较大,偶然出现较危险的位移;对比X,Y相关长度可以发现,最大位移点的分布是相似的,开挖过程中洞室两侧中部、底部和拱顶是危险区域,损伤位置主要集中在洞室侧墙、拱顶交接处和侧墙中部。

关键词：随机场 GPU加速相关函数相关长度应变软化

基于变形分区确定某反倾岩质岸坡变形体锁固段

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工程地质学报 2015年第3期23卷 394-400页

作者：王章琼晏鄂川谢良甫杨建国中国地质大学(武汉)工程学院武汉430074 武汉工程大学资源与土木工程学院武汉430073 重庆地质矿产研究院重庆400042

对处于蠕滑阶段的边坡而言，准确确定蠕滑段和锁固段是进行稳定性评价及演化趋势预测的基础和前提。以我国西南山区某水库型岸坡变形体为例，在综合分析岸坡工程地质条件的基础上，通过联合运用野外现场地质调查、地表位移监测、钻孔、... 详细信息

对处于蠕滑阶段的边坡而言，准确确定蠕滑段和锁固段是进行稳定性评价及演化趋势预测的基础和前提。以我国西南山区某水库型岸坡变形体为例，在综合分析岸坡工程地质条件的基础上，通过联合运用野外现场地质调查、地表位移监测、钻孔、平硐、深部位移监测、物探等多种勘察手段，查明了岸坡的结构特征，并分别对岸坡进行地表和深部变形分区。在此基础上，结合当前稳定性现状，划分出岸坡蠕滑段与锁固段。结果表明：（1）岸坡在河谷下切过程中发生了弯曲倾倒变形，弯曲折断面深度为20～80m；（2）岸坡前部为蠕滑段，中部为锁固段，后部为拉裂段，具备滑移一拉裂一剪断“三段式”发育特征。研究结果可直接用于该岸坡变形体的稳定性评价，且对于同类型处于蠕滑阶段边坡的勘察手段及综合分析具有一定的借鉴意义。

关键词：反倾边坡蠕滑变形分区锁固段

基于侧压力差异性的深部巷道多场耦合规律分析

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安全与环境学报 2023年第2期23卷 451-457页

作者：谢良甫刘晓东刘学军新疆大学建筑工程学院乌鲁木齐830046 新疆土木工程技术研究中心乌鲁木齐830046 新疆建筑科学研究院(有限责任公司) 乌鲁木齐830002

为综合分析某深部巷道在侧压力差异性下围岩能量场、应力场及位移场之间的影响特征,为后续施工提供理论指导,考虑4种侧压力系数(κ为0.6、0.9、1.2和1.5),采用三维建模软件Rhino进行基本网格建模,再映射至颗粒流离散元软件PFC3D进行数... 详细信息

为综合分析某深部巷道在侧压力差异性下围岩能量场、应力场及位移场之间的影响特征,为后续施工提供理论指导,考虑4种侧压力系数(κ为0.6、0.9、1.2和1.5),采用三维建模软件Rhino进行基本网格建模,再映射至颗粒流离散元软件PFC3D进行数值模拟分析。结果表明,1)κ的差异性使围岩应力场发生变化,应力场带动颗粒的运动状态改变,从而进一步影响系统能量场:当κ从0.6增至1.5时,动能增至原来的3.8倍,应变能增至原来的2.6倍;开挖完成后同水平κ下动能衰减至初始值的2%~23%,应变能则衰减至初始值的80%~90%。2)根据κ对围岩应力场影响程度的不同,将围岩分为浅、中、深3部分,其与开挖巷道的扰动区相对应,应力场变化呈现按照深部岩体、中部岩体、浅部岩体依次增大的现象;随着κ的增大,围岩应力场中主导应力改变,体现出拱腰应力变化幅度大于拱顶与拱底的现象,其最大绝对变化量为52%。3)位移场与应力场变化相对应,当κ的差异性导致应力场发生变化时,围岩主导应力状态将会不同,具体表现为随κ的增大,拱顶、拱底竖向最大位移减小及云图中水平扰动区范围增大。

关键词：安全工程侧压力差异性 PFC3D 能量场应力场多场耦合演化规律

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