巖石邊坡工程的案例
巖石邊坡工程大數據處理---階段性總結(R1)
3.4 訓練自己的模型
這是本項研究最激動人心的部分，基于GPT-2的預訓練集，我們已經產生出一個微調的GeotechSet數據集，能夠應用在巖土工程領域特別是巖石邊坡工程領域中。
4 結束語
這個筆記簡要描述了巖石邊坡工程大數據處理目前所作的工作，這也是階段研究報告的基本框架。目前正在修改與完善之中，最終稿爭取控制在150頁以內。
巖石邊坡工程的數據挖掘(Data Mining)
非結構化的文獻快速聚合: Synthetic Rock Mass
公眾號文章的自我聚合: 巖橋(Rock Bridge/Step-Path)
畢業論文查重就是一個坑
巖石邊坡工程大數據系統設計
Data Mining---巖土工程的數據挖掘
巖石邊坡工程課程---圓形破壞[極限平衡法(Limit Equilibrium Method)] (C11)
巖石邊坡工程課程---平面滑動(Planar Sliding/Wedge)穩定性分析(C7)
巖石邊坡工程課程---楔形滑動(Wedge Sliding)分析(C8)
巖石邊坡工程課程---傾倒破壞(Toppling Failure)分析(C9)
巖石邊坡工程課程---巖石崩落分析(Rockfall Analysis) (C10)
邊坡的整體破壞(global failure)分析需要使用數值方法，最典型的有三大類方法：極限平衡法，極限分析法和各種各樣的數值模擬法，極限分析法和數值模擬法(FEM,BEM，DEM等)超出了本課程的范圍，在此我們只討論極限平衡法(Limit Equilibrium Method, LEM)。
2 LEM的特點
歷史上，極限平衡法與圓形破壞緊密地聯系在一起，這是由于極限平衡法最初是在土力學領域提出的，而土邊坡的破壞形式大部分近似于圓形破壞，如下面視頻所示的土壩破壞。
從巖土工程視角看本周美國水壩的損壞
不過這不意味著破壞面是個真正的圓弧。隨著計算理論的不斷發展和改進，現在極限平衡法能夠處理折線形的破壞面，因而為分析巖石邊坡穩定性提供了新的途徑，例如【使用BLOCK算法搜索邊坡的最小滑動面。】極限平衡法的優點是計算速度快，操作簡單，結果直觀，因而深受實踐的巖土工程師的喜愛。極限平衡法的缺點是預設了破壞面，不考慮巖土體的應力應變關系，因而只能求出安全系數，不能得到位移。
全面回顧極限平衡法的歷史不是本筆記和本課程的目的，主要原因是：(1) 學時所限(僅2個學時); (2) 工程應用。對于大多數實踐的巖土工程師來說，明白極限平衡法的分析思路即可，不必去追求細節，雖然不同假設(下面具體討論)計算出來的安全系數略有不同，但fos=1.51和fos=1.49對于工程設計來說沒有任何差異。
展開 巖石邊坡工程課程---邊坡破壞的原因(C3)
1 引言
在<巖石邊坡工程課程---邊坡破壞模式(C1,C2)>的基礎上, 這個筆記簡要總結了C3的核心部分---邊坡破壞的原因, 即邊坡穩定性的影響因素. 本質上來說,這是一個非常寬廣和需要深入討論的話題, 但在有限的時間內不能覆蓋所有內容, 僅從與后面課程內容銜接的角度講授了最重要的部分.
2 邊坡破壞的原因
影響邊坡穩定性的因素有內在因素與外在因素兩個方面。內在因素包括組成邊坡巖體的性質、地質構造、巖體結構、地應力(構造應力)等，這些因素常常起著控制和主導作用; 外在因素包括地表水和地下水的作用、地震、風化作用、人工挖掘、爆破以及工程荷載等。此外, 邊坡外形既是內因也是外因. 除了這些總的論述外, 本次課程把重點集中在節理巖體性質和地應力這兩個方面.
3 節理巖體的性質
對于原巖應力較小的淺層節理巖體，原巖本身破壞的可能性較小，主要的破壞模式是沿著不連續面發生滑動，因此巖體結構控制著邊坡穩定性. 首先回顧了工程地質學的基礎概念: 走向,傾向,傾角, 接著著重講解了節理間距, 節理長度, 粗糙度以及節理內的充填物等影響邊坡穩定的關鍵因素. 一些擴展討論參看下面的鏈接.
展開 
[重點]巖石邊坡工程課程---邊坡工程分析與設計(C4)
Deere's RQD---現代巖體工程分類方法的基石 (Part I)
Deere's RQD---現代巖體工程分類方法的基石 (Part II)
Q-System巖石塊體尺寸的估算(RQD/Jn)
工程巖體分類的簡要回顧
工程巖體分類RMS(Rock Mass Strength)
巖體變形模量的估算---Python實現
4.5 極限平衡法
極限平衡法是邊坡穩定性最方便快捷的分析方法, 我們將在以后的課程中,以SLIDE軟件為例,詳細討論極限平衡法的分析原理包括各種條分法的差異以及如何使用SLIDE來解決真實的邊坡穩定性問題.
4.6 概率分析和敏感性分析
盡管理論上概率分析和敏感性分析可以在數值模擬中使用, 但是時間代價太大, 因此目前的概率分析和敏感性分析都在極限平衡法中使用, 從實踐的角度來看, 這樣的處理方法已經足夠精確. 我們將在講授極限平衡法時附帶討論這兩種分析方法.
巖石邊坡穩定性概率分析
巖石破壞路徑的搜索算法
巖石邊坡平面滑動的概率分析
巖石邊坡楔形體穩定性概率分析(Probabilistic Analysis)---Part 1
巖石邊坡楔形體穩定性概率分析(Probabilistic Analysis)---Part 2
巖石邊坡楔形體穩定性概率分析(3)---節理剪切強度的隨機分布
使用BLOCK算法搜索邊坡的最小滑動面
4.7 LRFD法
LRFD代表著Load And Resistance Factor Design, 荷載與阻力系數設計, 這是一種極限狀態設計法, 起源于結構設計理論, 上學期的<鋼筋混凝土結構設計原理>中, 曾經提及過這種方法.
展開 巖石邊坡工程課程---傾倒破壞(Toppling Failure)分析(C9)
1 引言
在先前的課程中，討論了平面滑動和楔形滑動安全系數的計算方法【巖石邊坡工程課程---平面滑動(Planar Sliding/Wedge)穩定性分析(C7)；[重要]巖石邊坡工程課程---楔形滑動(Wedge Sliding)分析(C8)】，這節課(C9)討論傾倒破壞(Toppling Failure)的分析方法。傾倒破壞除了出現在一些懸崖峭壁的地形外，露天采礦邊坡通常也會發生這種形式的破壞，一個典型的例子是Chuquicamata礦西幫邊坡發生的傾倒破壞【Chuquicamata(丘基卡馬塔)露天礦巖石力學研究】，Rapiman(1993)分析了發生破壞的原因，可能是邊坡面和臺階巖體裂縫拉伸發展導致的；作為Itasca的咨詢項目，Board等人(1996)使用FLAC和UDEC對這個破壞進行了數值模擬。
因為傾倒破壞會出現多種破壞型式，所以沒有單一的求解方法。這節課的內容只要求理解傾倒破壞的各種具體類型，分析方法特別是數值模擬部分涉及到多個領域先進的理論和技術，已經超出了本課程的范圍，作為一般了解即可。
2 傾倒破壞的類型
傾倒破壞(Toppling Failure)的概念最初由Goodman and Bray在上世紀70年代提出, 意指一組平行節理的巖體朝著邊坡方向發生的傾覆。按照Goodman and Bray(1976)的分類, 傾倒破壞可以分為三種形式: (a)塊體傾倒(Block Toppling); (b)屈曲傾倒(Flexural toppling); (c)塊體屈曲傾倒(Block flexure toppling)，如下圖所示。
展開 Bilingual Learning---巖石邊坡工程雙語教學的構想: 方法論和技術
總之，通過這個改進的雙語課程學習模式，不僅能讓學生在有趣的教學環境下學習到邊坡工程的專業知識，同時也能夠快速提高學生的英文水平和邏輯思維能力，并能在短時間內掌握閱讀本課程英文文獻的技巧。
[重要]巖石邊坡工程課程---楔形滑動(Wedge Sliding)分析(C8)
1 引言
露天采礦邊坡與土木工程邊坡的一個顯著區別是露天采礦邊坡是由連續的臺階組成,因此臺階的設計對邊坡整體穩定性至關重要。在整個設計過程中, 需要使用各種各樣的分析方法和軟件, 從極限平衡法(SLIDE, Slope/W)到連續性的數值分析(FLAC, FLAC3D, RS2)再到不連續的數值分析(UDEC, 3DEC)。通常使用極限平衡法(條分法)分析整體邊坡的穩定性，而臺階的穩定性主要受平面滑動和楔形滑動控制，露天采礦臺階的破壞主要有三種型式: 平面破壞, 楔形破壞和巖石墜落，因此臺階設計(Bench Design)通常以巖石結構數據為基礎，因為使用連續性分析方法(例如SLIDE, FLAC)有時會導致安全系數太小, 不能真實地評價臺階的穩定性, 所以基于平面分析(RocPlane)和楔形分析(SWedge)的概率分析方法是最臺階設計最常用的設計方法。《巖石邊坡工程課程---平面滑動(Planar Sliding/Wedge)穩定性分析(C7)》已經討論了平面滑動的分析方法，這一節課討論楔形滑動(Wedge Sliding)的分析方法。
楔形破壞(Wedge Failure) 是由兩組互相切割的節理面形成的破壞模式，一個楔形體由兩組節理面，邊坡頂面以及邊坡面四部分組成，因而形成一個四面體。楔形滑動的計算原理與平面滑動的計算原理相同，只不過計算塊體的體積以及力的分解更麻煩一些。
2 簡單的教學演示
在通過大量實例照片(采礦工程和土木工程)分析了楔形滑動的原理和計算方法后，給出了一個簡單的教學例子，顯示如何計算楔形滑動的安全系數。
從上圖可以看出，一個楔形體模型由兩組節理面，邊坡頂面以及邊坡面四部分組成。 因此需要輸入這四個面的傾角和傾向。
接著需要輸入兩組節理面的粘結力和內摩擦角以及邊坡高度和巖石密度.
展開 巖石邊坡工程課程---巖石崩落分析(Rockfall Analysis) (C10)
1 引言
巖石邊坡主要有四種破壞模式：平面破壞，楔形破壞，傾倒破壞和圓形破壞。此外，還有一種特殊的邊坡破壞模式---巖石崩落(rockfall)。巖崩(rockfall)是露天采礦工程和土木工程巖石邊坡中經常遇到的問題。巖崩是指體積較小的分離塊或系列塊的自然向下運動，整個過程包括自由落體、彈跳、滾動和滑動。巖石崩落的形成受許多因素影響，例如巖體的不連續性，巖體的風化程度，地下水和地表水，凍融，外部爆破載荷和地震載荷等。其中，地下水和地表水對巖石崩落的產生影響巨大，在一些山地區域，當雨季來臨時，伴隨著泥石流往往也會出現大量的巖石崩落，巖石崩落輕者阻塞交通，重者造成了人員傷亡和設備毀壞。地震也是引起巖石崩落的一個主要誘因，例如2008年汶川地震后周圍發生了大量的巖石崩落。
這節課討論巖石崩落最基本的分析過程和防護措施以及一些常用的分析工具。巖石崩落分析首推的參考資料是Dr. Hoek《Practical Rock Engineering》---“Analysis of rockfall hazards ”。
2 巖崩過程描述
一個典型的巖崩過程包括自由落體(Free fall)、彈跳(Bouncing)、滾動(Rolling)和滑動(Sliding)，如下圖所示。
2.1 自由落體(Free Fall)
自由落體在很多情況下是巖崩的第一個動作，因為巖石經常從陡峭的斜坡上脫離，然后只受到重力的影響，根據Bozzolo等人(1986年)的研究，空氣阻力可以被忽略，因為它僅相當于落石總重量的2%。
展開 Updated---邊坡穩定性概率分析數據集(Probabilistic Approach)
1 引言
隨著計算巖土力學技術的發展，邊坡穩定性的概率分析技術越來越多地在實踐中得到了應用。在過去三年的邊坡工程課程教學中，逐漸進化出一個完善的邊坡穩定性概率分析數據集，包括多種先進的計算工具。
巖石邊坡穩定性概率分析
巖石邊坡楔形體穩定性概率分析(3)---節理剪切強度的隨機分布
巖石邊坡楔形體穩定性概率分析(Probabilistic Analysis)---Part 2
巖石邊坡楔形體穩定性概率分析(Probabilistic Analysis)---Part 1
巖石邊坡平面滑動的概率分析
巖石邊坡工程課程---巖體物理力學參數的經驗估算(C6)
《邊坡工程》課程總結
[重點]巖石邊坡工程課程---邊坡工程分析與設計(C4)
巖石邊坡楔形體穩定性概率分析(3)---節理剪切強度的隨機分布
邊坡穩定判別準則---安全系數FOS和破壞概率POF
貝葉斯定理(Bayes theorem)確定邊坡破壞的概率
最新的課程設計更新(SSGeotech, 77648)和優化了文獻數據，包括按照時間順序對文獻進行了重新排列，增加了Slope/W, Plaxis LE 和 SoilWorks的算例，比較了各種強度模型和概率模型以及各種計算工具的優缺點，特別強調了如何在實際的工程項目中建立模型以及如何解釋計算結果。
有一點兒需要說明的是自從Baecher【Baecher G.B. 第59屆太沙基講座 (TL59): 巖土風險和可靠性分析】提出巖土可靠性分析(Reliability Analysis)以來，一些研究者喜歡使用"可靠性"這個術語。不過，盡管破壞概率和可靠性可以相互轉換，但是在邊坡穩定性分析領域中，我們仍然偏愛使用簡單易懂的"破壞概率"評價邊坡的穩定性。
展開 強度參數反分析(Back Analysis of Material Properties)---敏感性分析和概率分析
1 引言
在初步分析中, 可以使用經驗強度準則估算巖體強度值【FLAC3D和3DEC中Hoek-Brown準則參數的自動計算】，然后通過數值反分析對巖體強度進行校正和檢驗【數值反分析(Numerical Back-Analysis)；巖石邊坡工程課程---巖體物理力學參數的經驗估算(C6)；最新進展---Q-Slope在煤礦邊坡穩定性中的應用】。大多數解析的或數值的反分析使用實測位移值估算巖體強度參數。不過，在沒有實測位移的情況下，使用安全系數反分析巖體強度參數更方便和快捷。
反分析技術有兩種：一種是敏感性分析(Sensitivity Analysis)【巖石邊坡平面滑動穩定性分析---帶有拉伸裂縫(with tension crack)；巖石邊坡工程課程---平面滑動(Planar Sliding/Wedge)穩定性分析(C7)；使用BLOCK算法搜索邊坡的最小滑動面】，另一種是概率分析(Probabilistic Analysis)【邊坡穩定性概率分析的一些新技術】。 他們可以單獨使用，也可以聯合使用。本質上來說都是設置自由變量，但敏感性分析用于單變量的反分析，而概率分析可用于多變量的反分析。這樣，在假設一個或多個材料強度參數未知的情況下，就可以對材料性能進行反分析。
2 分析方法
敏感度分析用來研究輸入參數值的不確定性或變異性對安全系數的影響。在敏感性分析中，假定一個變量是自由變量，其余變量為定值，安全系數根據所有變量的平均值來計算。變量用最小值和最大值來定義，這產生了安全系數與參數值的關系圖，根據安全系數的值即可得到相應的自由變量的最佳值，如下圖所示。如果把兩個獨立的變量繪制在一個圖中，即可確定哪個參數對安全系數的影響最大，哪個參數對安全系數的影響不大。
展開 
一種快速在GeotechSet數據集內查詢相似段落的方法
巖石邊坡工程的數據挖掘(Data Mining)
Data Mining---巖土工程的數據挖掘
SentenceTransformers庫更新V2.0.0
巖石邊坡工程大數據系統設計
2 實現步驟
整個工作是基于GeotechSet數據集完成的。GeotechSet是一個不斷進化的巖土工程文獻數據庫，包括巖石力學和土力學兩部分, 主要的用途一方面用于查找相關資料，另一方面用于機器學習。其中大部分內容與我自己的專業相關，包括論文，研究報告，課程講稿及軟件手冊等。為了快速聚合查詢內容，使用了以下的步驟和算法：
(1) 把GeotechSet中的所有數據合并成一個文件；
(2) 讀取數據文件，每個段落作為一個item, 形成一個列表(list);
(3) 目前設置了兩個查詢短語，在大多數情況下已經足夠，如果一個段落內同時包含這兩個短語，則存入文件中。
核心代碼如下：
3 段落性查詢
下面用兩個例子試驗這個算法：
試驗(1) q1='Slope instability' ; q2='wedge failure' 這個查詢的目的是想分析巖石邊坡楔形破壞, 查詢結果應該同時包括這兩個短語。
Swedge: 巖石邊坡楔形破壞穩定性分析
巖石邊坡楔形破壞穩定性分析
露天采礦臺階穩定性分析方法
邊坡工程---巖體邊坡的破壞模式
部分查詢結果摘錄如下, 包括論文摘要或段落：
[1] Havaej, M. et al. (2013). "Incorporating brittle fracture into three-dimensional modelling of rock slopes."
展開 巖石邊坡工程課程---工程巖體分類[Engineering Rock Mass Classification](C5)
而Hoek 則建立了RMR, Q和GSI之間的關系用來表示巖體質量指標與巖體強度及變形模量之間的定量關系，參看[工程巖體分類的簡要回顧]。
6 結束語
事實上, 還有許多優秀的工程巖體分類系統, 例如在自然崩落法中廣泛應用的MRMR分類系統和空場采礦法中廣泛應用的Mathew方法, 以及RMS系統[工程巖體分類RMS(Rock Mass Strength)]和RMi系統[巖體強度計算: RMi---Rock Mass index], 限于時間關系, 不再贅述. 此外, SSGeotech數據集目前共有65,000篇論文, 主要集中在采礦巖石力學和巖石邊坡穩定性領域.
展開 Doc2Vec Model---段落相似性查詢
Data Mining---巖土工程的數據挖掘
畢設訓練(4): 巖石邊坡工程大數據系統設計
一個快速的句子和段落相似查詢方法
使用WMD Similarity確定句子之間的相似度
畢業論文查重就是一個坑
使用Transformers確定句子之間的相似度
DFN在邊坡、隧道和巖石地基工程中的應用
攝影測量技術在巖石工程中的應用(application of photogrammetry)
地面激光掃描儀TLS在巖土工程中的應用(2)---節理粗糙度JRC
Eurock 2022---巖石工程和采礦業中的巖石和斷裂力學(短期課程)
采石場滑坡(Quarry Rockslide in Oman) | Quarry Slope Stability
利用赤平極射投影進行巖石邊坡的運動學分析(Kinematic Analysis)
(3) 淺層公路隧道系統的DFN模擬(DFN Modelling for a Shallow Cover Road Tunnel System)
澳大利亞的悉尼市目前正在經歷著重大基礎設施建設熱潮，正在建設許多鐵路和公路隧道。本文介紹了悉尼西部一個主要公路隧道系統，作為隧道設計過程的一部分進行了DFN模擬，在DFN模型中包括了控制塊體形成的主要不連續，例如節理、層面和裂縫/層面剪切，介紹了模擬的必要輸入參數和這些參數的推導以及模型的生成過程。鑒于該項目隧道復雜的幾何形狀，對兩個具有代表性的100米長的隧道的幾何形狀進行了分析，一個是寬跨度的硐室(走向20°)，另一是一條隧道(走向125°)，對生成的多個模型進行了穩定性分析，以此來發展不穩定的塊狀體積分布，并確定硐室頂部和側壁的最大可能塊狀體積。此外，考慮了巖石錨桿和噴射混凝土載荷。
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