本文關(guān)鍵詞： 邊坡監(jiān)測 紅壤土 滑動面 剪切面 實時穩(wěn)定性 數(shù)值分析　出處：《海南大學》2015年碩士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：邊坡穩(wěn)定性研究一直是巖土工程領(lǐng)域的重要課題。邊坡監(jiān)測可以最直觀地了解邊坡的運動狀態(tài),也是評價邊坡穩(wěn)定狀態(tài)的重要依據(jù),因而在邊坡工程中逐漸得到了廣泛的應用。但當前基于現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)的邊坡穩(wěn)定性判別和預測預報一般還是從分析數(shù)據(jù)的變化趨勢來入手,還未能構(gòu)建出邊坡位移監(jiān)測數(shù)據(jù)與滑坡力學穩(wěn)定機制之間深層次內(nèi)在關(guān)系的研究方法和成果。因此,需加強基于監(jiān)測數(shù)據(jù)預測邊坡穩(wěn)定性的理論研究。 對海南省部分森林公園的現(xiàn)場考察發(fā)現(xiàn)：由于景區(qū)內(nèi)人類活動的加劇(經(jīng)濟作物種植、山體開挖取土、景區(qū)道路修建等)和臺風強降雨的常年侵蝕和沖刷,使得園區(qū)內(nèi)小型崩塌和淺層滑坡頻繁發(fā)生。這不僅是對景區(qū)內(nèi)的自然生態(tài)環(huán)境的極大破壞,同時也是嚴重的安全隱患。因此,加強這些地區(qū)邊坡的監(jiān)測、預報預警及治理是十分必要的。 本文結(jié)合邊坡位移監(jiān)測信息解析、土體應力狀態(tài)和應力應變關(guān)系分析,提出了基于位移監(jiān)測數(shù)據(jù)的邊坡穩(wěn)定性實時計算理論。首先,對海南代表性紅壤土進行常規(guī)物性試驗、不同飽和度下的三軸試驗和直剪試驗,獲得數(shù)值理論研究所需的土性指標參數(shù)及其變化規(guī)律；接著,基于邊坡穩(wěn)定性有限元位移場計算結(jié)果提取虛擬深層測斜儀布測點的位移量,根據(jù)相鄰兩監(jiān)測點的相對位移量計算此段滑動面上的應變,同時對模型中模擬監(jiān)測點處的土體應力狀態(tài)進行分析；然后,根據(jù)三軸試驗應力應變曲線和剪切試驗剪力位移曲線定義計算相應剪切面上的剪力和應變,并獲得其關(guān)系曲線；最后,結(jié)合邊坡滑動面上實時的應變值和相應應力狀態(tài)下土樣剪切面上的剪力應變曲線,獲得邊坡滑動面上實時發(fā)揮的剪應力值,并與土體剪切強度峰值進行比較,由此來定義邊坡的實時穩(wěn)定系數(shù)。 本文所提出的實時穩(wěn)定系數(shù)法可構(gòu)建邊坡位移監(jiān)測數(shù)據(jù)與滑坡內(nèi)在力學穩(wěn)定機制之間的聯(lián)系,從而實現(xiàn)了邊坡穩(wěn)定性的實時跟蹤預測。該方法克服了傳統(tǒng)邊坡穩(wěn)定性分析理論中,不能考慮邊坡的變形過程,只能計算出單一穩(wěn)定系數(shù)的缺點；和邊坡穩(wěn)定性數(shù)值分析相比：實時穩(wěn)定系數(shù)法避免了降雨入滲強度確定、流固耦合分析等難題,直接由滑移面上的位移變形綜合反映,降低了邊坡實時穩(wěn)定分析的難度。對比計算表明：實時穩(wěn)定系數(shù)法、傳統(tǒng)邊坡穩(wěn)定性和強度折減邊坡穩(wěn)定性數(shù)值分析方法三者的結(jié)果基本一致,因此本文所提出的上述邊坡穩(wěn)定性實時穩(wěn)定系數(shù)方法在理論上是可行的。
[Abstract]:Slope stability research has been an important subject in the field of geotechnical engineering. Slope monitoring can directly understand the state of slope movement and is also an important basis for evaluation of slope stability. Therefore, it has been widely used in slope engineering. However, at present, slope stability discrimination and prediction based on field monitoring data are generally based on the analysis of the trend of data change. The research methods and achievements of deep relationship between slope displacement monitoring data and landslide mechanical stability mechanism have not been constructed, so it is necessary to strengthen the theoretical study of slope stability prediction based on monitoring data. The site investigation of some forest parks in Hainan Province shows that due to the intensification of human activities (cash crop planting, mountain excavation, road construction, etc.) and the perennial erosion and erosion of heavy rainfall caused by typhoons. It is not only a great damage to the natural ecological environment in the scenic area, but also a serious safety hazard. Therefore, the monitoring of slope in these areas should be strengthened. It is very necessary to forecast early warning and control. Based on the analysis of slope displacement monitoring information and the analysis of stress state and stress-strain relationship of soil mass, the real-time calculation theory of slope stability based on displacement monitoring data is proposed in this paper. The conventional physical property test, triaxial test and direct shear test of Hainan red loam soil with different saturation were carried out to obtain the soil property index parameters and their variation law for numerical theoretical research. Then, based on the calculation results of displacement field of slope stability finite element, the displacement of the measuring point is extracted from the virtual deep inclinometer, and the strain on the sliding surface is calculated according to the relative displacement of the adjacent two monitoring points. At the same time, the stress state of soil at the simulated monitoring point in the model is analyzed. Then, according to the definition of stress-strain curve and shear displacement curve of triaxial test, the shear force and strain on the corresponding shear plane are calculated, and the relationship curves are obtained. Finally, combining the real time strain value on the slope sliding surface and the shear strain curve on the soil sample shear plane under the corresponding stress state, the real time value of the shear stress on the slope sliding surface is obtained. The real-time stability coefficient of slope is defined by comparing with the peak value of soil shear strength. The real-time stability coefficient method proposed in this paper can construct the relationship between slope displacement monitoring data and the inherent mechanical stability mechanism of landslide. Thus the real-time tracking prediction of slope stability is realized. The method overcomes the shortcoming of traditional slope stability analysis theory that the deformation process of slope can not be considered and only a single stability coefficient can be calculated. Compared with the numerical analysis of slope stability, the real-time stability coefficient method avoids the problems of rainfall infiltration strength determination and fluid-solid coupling analysis, and directly reflects the displacement and deformation on the slip surface. The comparison and calculation show that the results of real-time stability coefficient method, traditional numerical analysis method of slope stability and strength reduction slope stability are basically the same. Therefore, the real-time stability coefficient method proposed in this paper is feasible in theory.
【學位授予單位】：海南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：P642.22;TU43

【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 齊云龍;周勇;黃棟;;地震和降雨作用下的邊坡穩(wěn)定性分析[J];科學技術(shù)與工程;2010年26期

2 陳新民,羅國煜,夏佳;邊坡穩(wěn)定性類比評價的定量實現(xiàn)[J];工程地質(zhì)學報;2000年02期

3 莊云,萬波,谷曉曦,仲桂清;吉林核電站廠址邊坡穩(wěn)定性分析[J];遼寧師范大學學報(自然科學版);2001年02期

4 薛新華;姚曉東;;邊坡穩(wěn)定性預測的模糊神經(jīng)網(wǎng)絡模型[J];工程地質(zhì)學報;2007年01期

5 謝特華;李祥云;;模糊數(shù)學在邊坡穩(wěn)定性評判中的應用[J];西部探礦工程;2007年06期

6 盛初根;沈榮生;;某邊坡穩(wěn)定性模糊評價方法探討[J];中國科技信息;2007年18期

7 周宏磊;;對“關(guān)于邊坡穩(wěn)定性分析中幾個問題的討論”討論的答復[J];工程勘察;2008年12期

8 何暉宇;李春雷;;邊坡穩(wěn)定性分析理論和研究方法的發(fā)展與現(xiàn)狀[J];交通科技;2008年S1期

9 張先亮;;深圳某既有邊坡穩(wěn)定性分析與評價[J];巖土工程界;2008年05期

10 張先良;李夕兵;;邊坡穩(wěn)定性分析研究[J];西部探礦工程;2009年02期

相關(guān)會議論文 前10條

1 李毅;茅獻彪;李三壽;李益煥;;邊坡穩(wěn)定性的試驗研究[A];全國巖石邊坡、地下工程、地基基礎監(jiān)測及處理技術(shù)學術(shù)會議論文選集[C];1993年

2 曹慶林;;邊坡穩(wěn)定性各影響因素敏感性的灰色理論分析[A];首屆全國青年巖石力學學術(shù)研討會論文集[C];1991年

3 劉雄;;天然土石堆積邊坡穩(wěn)定性的一種新分析計算方法[A];自然邊坡穩(wěn)定性分析暨華鎣山形變體形變趨勢研討會論文摘要集[C];1991年

4 鄭宏;;三維邊坡穩(wěn)定性分析的嚴格方法[A];第九屆全國巖土力學數(shù)值分析與解析方法討論會特邀報告[C];2007年

5 侯曉亮;譚曉慧;;灰色關(guān)聯(lián)理論在邊坡穩(wěn)定性分析中的應用[A];自主創(chuàng)新與持續(xù)增長第十一屆中國科協(xié)年會論文集（1）[C];2009年

6 劉高揚;鄭文博;李耀基;蔡永昌;;基于流形方法的邊坡穩(wěn)定性分析及工程應用[A];中國力學大會——2013論文摘要集[C];2013年

7 蔡中民;武軍;;邊坡穩(wěn)定性分析[A];第五屆全國結(jié)構(gòu)工程學術(shù)會議論文集（第三卷）[C];1996年

8 姜永東;鮮學福;許江;周軍平;;降雨及地下水對三峽庫區(qū)邊坡穩(wěn)定性的探討[A];中國力學學會學術(shù)大會'2005論文摘要集（下）[C];2005年

9 王旭華;陳守煜;陳雄;;邊坡穩(wěn)定性主客觀權(quán)重模糊模式識別分析[A];東北巖石力學與工程分會學術(shù)討論會論文集[C];2005年

10 邊亞東;張玉國;祝彥知;;邊坡穩(wěn)定性分析集成系統(tǒng)的實現(xiàn)[A];第二屆全國巖土與工程學術(shù)大會論文集（上冊）[C];2006年

相關(guān)博士學位論文 前10條

1 周麗珍;荊州市熊家冢遺址土化學加固和墓坑邊坡穩(wěn)定性研究[D];中國地質(zhì)大學;2014年

2 Mohammed Mnzool Mohammed;城門山銅礦南部邊坡穩(wěn)定性分析[D];重慶大學;2015年

3 趙建軍;公路邊坡穩(wěn)定性快速評價方法及應用研究[D];成都理工大學;2007年

4 劉沐宇;基于范例推理的邊坡穩(wěn)定性智能評價方法研究[D];武漢理工大學;2002年

5 王輝;珠三角花崗巖殘積土邊坡穩(wěn)定性分析及非線性預測[D];吉林大學;2011年

6 李小強;最小勢能原理在邊坡穩(wěn)定性分析中的應用研究[D];中國科學院研究生院（武漢巖土力學研究所）;2004年

7 王軍;多重作用的邊坡穩(wěn)定性及分析方法的研究[D];中南大學;2010年

8 王建強;云南龍江特大橋橋基區(qū)邊坡穩(wěn)定性研究[D];中國地質(zhì)大學（北京）;2010年

9 劉勝利;風化和降雨作用下軟巖邊坡穩(wěn)定性研究[D];華中科技大學;2012年

10 劉楚喬;邊坡穩(wěn)定性攝影監(jiān)測分析系統(tǒng)研究[D];武漢理工大學;2008年

相關(guān)碩士學位論文 前10條

1 劉琳;研山鐵礦高富水特厚沖積層邊坡穩(wěn)定性研究[D];河北聯(lián)合大學;2014年

2 陳思帆;尖山鐵礦西部邊坡穩(wěn)定性研究[D];昆明理工大學;2015年

3 金棟;凍融循環(huán)作用對邊坡穩(wěn)定性的影響[D];中國地質(zhì)大學(北京);2015年

4 楊磊;某鐵礦露天轉(zhuǎn)地下開采邊坡穩(wěn)定性分析[D];中國地質(zhì)大學(北京);2015年

5 吳璽;基于數(shù)值模擬方法的黃土邊坡穩(wěn)定性研究[D];長安大學;2015年

6 付玉寧;邊坡形態(tài)與巖層產(chǎn)狀對反傾向邊坡穩(wěn)定性影響的數(shù)值分析[D];長安大學;2015年

7 郭寧;某巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性分析與樁錨支護應用研究[D];中國地質(zhì)大學(北京);2015年

8 張磊;降雨條件下土體潛蝕機制及誘發(fā)滑坡研究[D];上海交通大學;2015年

9 廖偉成;某離子型稀土礦邊坡穩(wěn)定性分析及治理方案研究[D];江西理工大學;2015年

10 付強;基于神經(jīng)網(wǎng)絡的高邊坡穩(wěn)定性預測與加固研究[D];中國礦業(yè)大學;2015年

，

本文編號：1447308