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基于随机介质理论的偏压隧道地表沉降预测方法
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作者 周鹏远 宋战平 +2 位作者 王军保 张玉伟 田小旭 《岩土工程学报》 北大核心 2025年第3期589-598,共10页
隧道开挖引起地表沉降的各种预测方法均假定隧道收敛模式为对称形式,忽略了隧道非对称收敛的影响。为对偏压隧道引起地表沉降进行预测,提出了一种新的隧道偏压收敛模式,定义了相应的偏压参数θ,γ1,γ3,基于随机介质理论,利用坐标变换... 隧道开挖引起地表沉降的各种预测方法均假定隧道收敛模式为对称形式,忽略了隧道非对称收敛的影响。为对偏压隧道引起地表沉降进行预测,提出了一种新的隧道偏压收敛模式,定义了相应的偏压参数θ,γ1,γ3,基于随机介质理论,利用坐标变换和二重积分的数值化处理,得到了偏压隧道引起地表沉降的预测模型;通过实际工程案例,验证了该方法的适用性,并分析了相关参数对地表沉降的影响规律。提出的预测模型将传统对称收敛模式拓展至非对称情况,能很好预测地表沉降的非对称趋势,且更接近实际案例的监测数值。 展开更多
关键词 偏压隧道 地表沉降预测 隧道收敛模式 随机介质理论
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基于随机介质理论修正Peck公式的暗挖隧道地表沉降预测
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作者 蓝必冠 黄明锋 +2 位作者 杨浩 刘彬 周世均 《广州建筑》 2025年第2期1-6,共6页
本文为更加准确地预测隧道开挖引起的地表沉降,采用随机介质理论对传统Peck经验公式进行了修正,提出了新隧道开挖引起地表沉降的计算方法。本文研究了不同覆跨比H/D和土层损失率μ条件下,地表沉降特性与合理单元数n的关系,提出了确定合... 本文为更加准确地预测隧道开挖引起的地表沉降,采用随机介质理论对传统Peck经验公式进行了修正,提出了新隧道开挖引起地表沉降的计算方法。本文研究了不同覆跨比H/D和土层损失率μ条件下,地表沉降特性与合理单元数n的关系,提出了确定合理单元数n的方法。通过将修正Peck公式和传统Peck经验公式计算的地表沉降值与实测数据进行对比分析,结果表明,修正Peck公式比传统Peck经验公式能较好地预测隧道开挖引起的地表沉降。研究成果为传统Peck公式扩大了适用范围,丰富了隧道施工中地下开挖引起地表沉降的计算方法。 展开更多
关键词 隧道开挖 PECK公式 随机介质理论 地表沉降 预测
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基于随机介质理论的热障涂层随机孔隙模型构建 被引量:10
3
作者 赵扬 林莉 +2 位作者 马志远 李喜孟 雷明凯 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期78-81,共4页
基于随机介质理论、采取统计学方法,将热障涂层(TBCs)中孔隙和裂纹引起的局部密度和弹性模量起伏用空间自相关函数及某些统计参数来描述,借助极值搜索法对连续随机介质模型进行改造,并针对涂层孔隙率及各向异性取向等进行模型参数优化,... 基于随机介质理论、采取统计学方法,将热障涂层(TBCs)中孔隙和裂纹引起的局部密度和弹性模量起伏用空间自相关函数及某些统计参数来描述,借助极值搜索法对连续随机介质模型进行改造,并针对涂层孔隙率及各向异性取向等进行模型参数优化,提出并建立了TBCs随机孔隙模型。将模型模拟结果与ZrO2涂层SEM观察结果进行对比表明,所建立的模型能够较好地描述热障涂层中的孔隙、裂纹形貌特征。本研究对于确定TBCs孔隙特征与涂层性能的理论关系以及涂层性能计算研究具有较大意义。 展开更多
关键词 热障涂层 模型 孔隙 裂纹 非均匀性 随机介质理论
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基于随机介质理论的浅埋偏压隧道沉降预测 被引量:18
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作者 傅鹤林 李鲒 +2 位作者 王洪涛 张加兵 黄震 《铁道工程学报》 EI 北大核心 2017年第9期70-76,共7页
研究目的:在偏压地形中,隧道开挖引起的地层损失可能导致倾斜地表和水平地表的沉降或隆起,造成地层及地面上建筑物发生不均匀沉降,影响建筑物的安全,因此有必要对隧道开挖引起的地表竖向位移进行估算与分析。研究结论:(1)论文基于随机... 研究目的:在偏压地形中,隧道开挖引起的地层损失可能导致倾斜地表和水平地表的沉降或隆起,造成地层及地面上建筑物发生不均匀沉降,影响建筑物的安全,因此有必要对隧道开挖引起的地表竖向位移进行估算与分析。研究结论:(1)论文基于随机介质理论,推导了浅埋偏压盾构隧道开挖地表沉降公式;(2)通过理论推导修正了地表沉降公式计算所需的断面收敛区域U'-V';(3)计算过程中,为简化计算,采用极坐标改进了倾斜地表和水平地表沉降公式;(4)浅埋偏压条件下,倾斜地层坡度α≥45°时,位移变化速率明显加快;此外,地表竖向位移最大值同开挖单元深度与沉降半径之比呈现出一种线性关系;(5)隧道轴线到斜坡表面的垂直距离d<3.5R时,地表竖向位移变化也会加快,所以隧道修筑应尽量选择在d≥3.5R的位置;(6)该研究成果可为浅埋偏压隧道开挖的地表位移预测提供一种新途径,为地表位移控制提供技术支持。 展开更多
关键词 浅埋偏压隧道 地表沉降 随机介质理论 预测模型
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随机介质理论确定黄土暗穴引起的地表变形 被引量:11
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作者 彭建兵 孙萍 +2 位作者 范文 陈党民 林永亮 《长安大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第4期48-51,共4页
根据随机介质理论,采用概率统计的方法,对中国西部黄土地区的圆形、椭圆形及拱形断面暗穴进行了模型概化,并以圆形断面暗穴为例,分析了其对地表造成的不均匀沉降及影响范围。得出了暗穴参数与不均匀沉降及影响范围之间的关系曲线。由给... 根据随机介质理论,采用概率统计的方法,对中国西部黄土地区的圆形、椭圆形及拱形断面暗穴进行了模型概化,并以圆形断面暗穴为例,分析了其对地表造成的不均匀沉降及影响范围。得出了暗穴参数与不均匀沉降及影响范围之间的关系曲线。由给出的3种简化计算模型,可计算任意埋深下的暗穴在地表面所引起的沉降,其结果可作为公路设计和工程防护的参考。 展开更多
关键词 岩土工程 黄土暗穴 不均匀沉降 随机介质理论 地表变形
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放矿随机介质理论移动概率密度方程研究 被引量:15
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作者 乔登攀 孙亚宁 任凤玉 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第4期361-365,共5页
建立了散体移动概率模型,通过分析放出体形态得出了散体颗粒移动迹线表达式,指出颗粒移动迹线上任意两点横坐标之比等于对应层位方差之比,是随机介质放矿理论的一条重要性质,否则概率场与散体移动场、速度场无法统一,推出了膨胀散体和... 建立了散体移动概率模型,通过分析放出体形态得出了散体颗粒移动迹线表达式,指出颗粒移动迹线上任意两点横坐标之比等于对应层位方差之比,是随机介质放矿理论的一条重要性质,否则概率场与散体移动场、速度场无法统一,推出了膨胀散体和无膨胀散体移动概率密度方程,各项参数物理意义明确,其结果更符合实际散体移动场. 展开更多
关键词 随机介质理论 概率密度方程 方差 松散系数 颗粒移动迹线
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基于随机介质理论的隧道冻结期地表冻胀预测方法 被引量:9
7
作者 蔡海兵 彭立敏 郑腾龙 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第12期4251-4257,共7页
隧道人工冻结施工期地层的冻胀现象会对工程周边环境产生不良影响,合理的地表冻胀预测方法对隧道冻结设计和施工具有重大指导意义,并可降低冻结法应用的成本和风险。为此,提出在隧道水平冻结期,冻结壁交圈前,地表冻胀位移由多个独立冻... 隧道人工冻结施工期地层的冻胀现象会对工程周边环境产生不良影响,合理的地表冻胀预测方法对隧道冻结设计和施工具有重大指导意义,并可降低冻结法应用的成本和风险。为此,提出在隧道水平冻结期,冻结壁交圈前,地表冻胀位移由多个独立冻土柱的叠加冻胀效应引起;冻结壁交圈后,地表冻胀位移则由整个冻结壁的冻胀效应引起。并指出冻结壁交圈前的温度场可由单管冻结理论近似求解,冻结壁交圈后的温度场则由平板冻结理论近似求解。在此基础上,基于单管冻结理论、平板冻结理论和土体冻胀率计算公式,考虑冻结壁的形成过程,采用随机介质理论,建立隧道水平冻结期地表冻胀的预测方法。将该预测方法应用于实际工程案例中,通过与现场实测结果的对比分析,验证预测方法的实用性和可靠性。 展开更多
关键词 隧道冻结 地表冻胀 冻结过程 预测方法 随机介质理论
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基于随机介质理论的软土路基注浆位移计算方法 被引量:4
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作者 郭乐 杨新安 +2 位作者 罗驰 邱龑 王薇 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期15-21,共7页
为计算软土路基注浆因挤土作用而引起的土体位移,基于随机介质理论和浆泡的顶部位移大于底部位移的非均匀扩张模式,分别推导单孔和多孔注浆时浆泡非均匀扩张引起土体位移的计算式;依据地表变形实测值、浆泡扩张形态特征,采用模拟退火遗... 为计算软土路基注浆因挤土作用而引起的土体位移,基于随机介质理论和浆泡的顶部位移大于底部位移的非均匀扩张模式,分别推导单孔和多孔注浆时浆泡非均匀扩张引起土体位移的计算式;依据地表变形实测值、浆泡扩张形态特征,采用模拟退火遗传算法求解浆泡非均匀扩张模式的参数。与试验现场实测值的对比表明:在地表以下30m进行注浆,地表竖向变形计算值的差值在0.3~1.6mm,距离注浆孔20m范围内的地表竖向变形计算值的误差不超过20%,地表以下土体水平位移的计算曲线与实测曲线接近,不同断面处土体水平位移的计算曲线也与实际规律一致,说明利用该计算方法可对软土路基注浆引起的土体位移进行预测。 展开更多
关键词 软土路基 路基沉降 注浆 位移 随机介质理论 非均匀扩张
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随机介质理论在盾构法隧道纵向地表沉降预测中的应用 被引量:49
9
作者 施成华 彭立敏 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第2期320-323,共4页
将盾构法施工隧道开挖引起的地表下沉以及盾构挤压引起的地表隆起均视为一随机过程,应用随机介质理论,对隧道施工所引起的纵向地表沉降进行了分析,推导出了相应的计算公式。工程实例分析表明,该方法效果良好,具有一定的实用价值。
关键词 盾构隧道施工 纵向地表沉降 随机介质理论
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基于随机介质理论的大型泥水盾构施工地表变位预测及控制 被引量:5
10
作者 伍振志 杨国祥 +1 位作者 杨林德 王吉云 《东南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期1212-1216,共5页
给出了采用随机介质理论计算隧道施工引起地表位移和变形的公式及相应参数反分析方法.结合上海长江隧道超大型泥水盾构推进工程,采用随机介质理论对上行线隧道穿越民房段前试验段的地表沉降监测数据进行了计算分析.预测了2条隧道单独及... 给出了采用随机介质理论计算隧道施工引起地表位移和变形的公式及相应参数反分析方法.结合上海长江隧道超大型泥水盾构推进工程,采用随机介质理论对上行线隧道穿越民房段前试验段的地表沉降监测数据进行了计算分析.预测了2条隧道单独及共同施工引起的横向地表变形和位移,评估隧道施工对周围环境的影响程度及分析了地表变位主要影响因素,据以合理地制定了民房段施工地表变位控制措施(包括泥水压力、同步浆量和推进速度).通过实例分析证明了预测方法和控制措施的科学性和有效性,具有一定的实用价值. 展开更多
关键词 大型泥水盾构 地表变形 随机介质理论
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注浆抬升位移的随机介质理论预测方法 被引量:10
11
作者 李立新 童无欺 邹金锋 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第5期47-51,共5页
根据随机介质理论,浆泡由许多无限小的微元组成,假设浆泡膨胀对地表的影响可以等效为许多微元体膨胀对地表的影响总和,土体抬升量等于注浆前与注浆后浆泡引起的地表抬升值之差,建立了单孔注浆抬升量的随机介质预测模型;假设多孔注浆抬... 根据随机介质理论,浆泡由许多无限小的微元组成,假设浆泡膨胀对地表的影响可以等效为许多微元体膨胀对地表的影响总和,土体抬升量等于注浆前与注浆后浆泡引起的地表抬升值之差,建立了单孔注浆抬升量的随机介质预测模型;假设多孔注浆抬升位移为单孔注浆抬升位移的线性叠加,建立了多孔注浆抬升量的随机介质预测模型。数值模拟、现场实测结果与理论预测结果的对比分析结果表明:单孔注浆的随机介质理论预测模型可以有效地预测地表抬升位移,多孔注浆的随机介质理论预测模型与实际结果有一定的偏差,但满足工程应用要求。 展开更多
关键词 随机介质理论 注浆抬升 地表位移 路基注浆
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基于随机介质理论的基坑地表沉降计算方法研究 被引量:9
12
作者 何桥敏 胡卫国 《现代隧道技术》 EI CSCD 北大核心 2019年第1期65-71,共7页
针对深基坑开挖及降水过程引起的地表沉降问题,文章引入随机介质理论中的地层损失概念,推导了基坑开挖引起的地表沉降计算公式,推导并改进了容重变化和渗透力变化引起的地表沉降公式,并考虑了支护结构-土界面摩阻力对沉降的影响,探讨了... 针对深基坑开挖及降水过程引起的地表沉降问题,文章引入随机介质理论中的地层损失概念,推导了基坑开挖引起的地表沉降计算公式,推导并改进了容重变化和渗透力变化引起的地表沉降公式,并考虑了支护结构-土界面摩阻力对沉降的影响,探讨了随机介质理论在基坑开挖计算中关键参数的确定问题,最后与文献[10]计算结果及实测地表沉降结果进行了对比分析。结果表明:本文计算方法得到的基坑周边地表沉降分布与实测沉降更为接近,能更准确地预估基坑开挖及降水引起的地表沉降;因考虑了土体的持水度和支护结构侧摩阻力的影响,在1.5倍开挖深度范围内的计算精度远高于传统方法,在基坑1.5倍开挖深度范围外的计算精度得到进一步提高;对于有支护结构并使用坑内降水的敞口基坑,应用本文计算方法预测地表沉降,能取得较好的效果。 展开更多
关键词 基坑开挖 降水 地表沉降 地层损失 渗流 随机介质理论
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基于随机介质理论的采水地面变形时空分布 被引量:3
13
作者 谢桂华 张家生 尹志政 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期282-286,共5页
采用随机介质理论计算规模采水引起的地面下沉和水平位移。分析了采水引起的地面位移机制,采用有效应力原理推导微单元体的沉降;利用非稳定流理论Theis模型计算单井定流量采水时平面径向流引起的降深;利用现场观测数据,通过反分析法确... 采用随机介质理论计算规模采水引起的地面下沉和水平位移。分析了采水引起的地面位移机制,采用有效应力原理推导微单元体的沉降;利用非稳定流理论Theis模型计算单井定流量采水时平面径向流引起的降深;利用现场观测数据,通过反分析法确定模型参数;由于模型的边界动态变化,故分时段采用数学近似法和变边界数值逼近法处理。在此基础上建立单元盆地在降落漏斗区域的时空分布积分方程,引入柱坐标系进行解答。工程实例分析表明,随机介质理论适用于计算采水引起的地面变形;结合非稳定流理论和数值计算方法能较好地预测地面随时间的变形规律。 展开更多
关键词 随机介质理论 非稳定流 时空分布 地面变形
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随机介质理论预测斜巷道开挖引起的地表变形 被引量:3
14
作者 李亚兰 宋飞 赵法锁 《工程地质学报》 CSCD 北大核心 2018年第5期1384-1389,共6页
针对斜巷道开挖会对地表产生不同的地表移动与变形问题,采用随机介质理论,推导出了巷道半圆拱形开挖断面引起的地表移动与变形公式。分别对一斜巷道的不同剖面位置进行了地表移动与变形的计算,得到了不同位置地表的最大下沉、最大倾斜... 针对斜巷道开挖会对地表产生不同的地表移动与变形问题,采用随机介质理论,推导出了巷道半圆拱形开挖断面引起的地表移动与变形公式。分别对一斜巷道的不同剖面位置进行了地表移动与变形的计算,得到了不同位置地表的最大下沉、最大倾斜、最大曲率及最大水平变形值,分析了不同巷道位置对地表的影响范围。计算结果可为电厂工程的规划设计提供一定的指导。 展开更多
关键词 随机介质理论 斜巷道 地表移动与变形
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随机介质理论预测近距离平行盾构引起的地表沉降 被引量:32
15
作者 魏纲 周杨侃 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第S2期113-119,共7页
提出近距离双线水平平行盾构施工引起的总的地表沉降曲线符合正态分布规律。基于单线随机介质理论简化公式,针对现有不足,建立修正的随机介质理论简化计算公式,可以计算近距离双线平行盾构施工引起的地表沉降,同时能够考虑沉降曲线的不... 提出近距离双线水平平行盾构施工引起的总的地表沉降曲线符合正态分布规律。基于单线随机介质理论简化公式,针对现有不足,建立修正的随机介质理论简化计算公式,可以计算近距离双线平行盾构施工引起的地表沉降,同时能够考虑沉降曲线的不对称性,对计算参数取值进行了探讨。算例分析结果表明,文中方法预测值与实测值比较吻合,且计算比较简便。实测数据统计结果表明,先行隧道开挖后双线隧道的半径收敛值比先行隧道半径收敛值要大,而主要影响角则变小;提出可直接用于近距离界定的式(6),认为双线隧道的地表沉降曲线形状与P值大小有关,近距离的界定范围为P≤1.1。 展开更多
关键词 双线平行盾构 隧道 地表沉降 随机介质理论
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基于随机介质理论的土体融沉预测及其参数敏感性分析 被引量:5
16
作者 蔡海兵 黄以春 李阳 《铁道标准设计》 北大核心 2015年第8期107-111,共5页
为预测人工冻结法施工引起的地表融沉,以广州某地铁为研究背景,考虑土体压力的变化,运用随机介质理论建立马蹄形水平冻结融沉计算模型,分析对地表融沉有影响的各参数的敏感性。由计算结果得出,水平冻结引起的地表竖向融沉呈正态分布,在... 为预测人工冻结法施工引起的地表融沉,以广州某地铁为研究背景,考虑土体压力的变化,运用随机介质理论建立马蹄形水平冻结融沉计算模型,分析对地表融沉有影响的各参数的敏感性。由计算结果得出,水平冻结引起的地表竖向融沉呈正态分布,在隧道中心处达到最大值;参数敏感性分析得出各参数敏感度从大到小依次为冻结壁厚度、土体主要影响角正切值、隧道埋深、融化与压密系数;最大竖向融沉随着冻结壁厚度、土体主要影响角正切值、融化与压缩系数的增大而增大,随着隧道埋深的增大而减小。 展开更多
关键词 地铁 人工冻结法 土压力 融沉 随机介质理论 参数分析
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随机介质理论及其在开挖引起的地表下沉问题中的应用 被引量:20
17
作者 刘宝琛 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 1992年第3期8-14,共7页
随机介质理论的开发及应用在中国已有40年的历史。该文重点介绍了随机介质的基本理论,以及该理论在近地表隧道开挖、地下煤层开采及露天开挖引起的地表移动和变形等问题中的实际应用。
关键词 随机介质理论 开挖工程 地表下沉
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放矿的随机介质理论 被引量:5
18
作者 王泳嘉 吕爱钟 《中国矿业》 1993年第1期53-58,共6页
随机介质理论可以很好地反映崩落法放矿的矿岩移动规律。它可以解决各种边界条件下的放矿问题。本文着重讨论了随机介质理论在端部放矿中的应用。利用参数辨识方法求出了反映散体性质的介质参数。从而可以判断无底柱分段崩落法矿块结构... 随机介质理论可以很好地反映崩落法放矿的矿岩移动规律。它可以解决各种边界条件下的放矿问题。本文着重讨论了随机介质理论在端部放矿中的应用。利用参数辨识方法求出了反映散体性质的介质参数。从而可以判断无底柱分段崩落法矿块结构参数是否合理?为设计合理的结构参数提供了依据。 展开更多
关键词 采矿工程 放矿 随机介质理论 参数
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随机介质理论基本参数的反分析确定 被引量:11
19
作者 张家生 刘宝琛 《湘潭矿业学院学报》 2004年第1期5-8,共4页
随机介质理论在应用于采矿及其它开挖工程实际中,由于其决定于上覆岩层的基本参数目前尚无理想的直接方法确定,故在应用中多采用经验方法进行确定,从而会造成较大误差.在介绍了利用地表移动观测结果,通过三维反分析的方法确定地表移动... 随机介质理论在应用于采矿及其它开挖工程实际中,由于其决定于上覆岩层的基本参数目前尚无理想的直接方法确定,故在应用中多采用经验方法进行确定,从而会造成较大误差.在介绍了利用地表移动观测结果,通过三维反分析的方法确定地表移动基本参数的分析方法,并编制了相应的计算机软件(POBA),从而使得在实际应用中能更加准确地确定随机介质理论的基本参数,进而正确预计地表移动及变动.图3,表1,参8. 展开更多
关键词 地表移动 随机介质理论 反分析
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开挖边坡岩土体位移及变形分析中的随机介质理论 被引量:7
20
作者 贺跃光 刘宝琛 《长沙交通学院学报》 2006年第3期1-5,共5页
提出了用岩土体的变形表示岩土体强度的随机介质理论方法,分析了边坡工程应用随机介质理论的原理及基本方程,获得了由开挖边坡工程引起地表及岩土体内部移动及变形的分析公式,探讨了计算参数的选择,并通过工程实例,验证了其可靠性。从... 提出了用岩土体的变形表示岩土体强度的随机介质理论方法,分析了边坡工程应用随机介质理论的原理及基本方程,获得了由开挖边坡工程引起地表及岩土体内部移动及变形的分析公式,探讨了计算参数的选择,并通过工程实例,验证了其可靠性。从而对莫尔-库仑准则作为滑坡判据的极限平衡分析法和应力-应变数值分析法有所突破。 展开更多
关键词 边坡 位移 变形 随机介质理论
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