本文選題：滑帶土　切入點(diǎn)：蠕變　出處：《中國(guó)地質(zhì)大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：滑坡是地球表面廣泛發(fā)育的一種地質(zhì)災(zāi)害,抗滑樁作為一種有效的抗滑措施已被廣泛應(yīng)用于滑坡治理。傳統(tǒng)的滑坡抗滑樁加固效果的分析僅根據(jù)滑坡當(dāng)前狀態(tài),將滑坡巖土體材料看作彈塑性體,分析滑坡與抗滑樁結(jié)構(gòu)之間的相互作用情況,而未考慮到滑坡整個(gè)變形過程是隨巖土體的蠕變呈現(xiàn)出階段性特點(diǎn)�；聨r土體的流變性質(zhì)不僅影響著滑坡的變形演化狀態(tài),還影響滑坡與抗滑樁之間的作用效果。結(jié)合滑坡巖土體的蠕變特性,研究抗滑樁在滑坡不同變形演化階段的加固效果可以為滑坡的治理工作提供指導(dǎo)性意見。馬家溝滑坡屬于三峽庫(kù)區(qū)典型的堆積層滑坡,其變形具有蠕滑特點(diǎn)。本文介紹了滑坡的工程地質(zhì)條件和變形特征,通過室內(nèi)實(shí)驗(yàn)方法獲取了滑坡巖土體物理力學(xué)參數(shù),著重對(duì)滑帶土蠕變特性進(jìn)行了深入研究�；诨瑤寥渥兲匦�,采用數(shù)值模擬方法研究滑坡的變形過程并進(jìn)行滑坡變形演化階段劃分。隨后進(jìn)行滑坡不同變形演化階段施加抗滑樁的數(shù)值計(jì)算,研究不同變形演化階段下施加抗滑樁的加固效果。最后基于滑坡模型試驗(yàn)研究滑坡模型初始變形階段施加抗滑樁的作用情況,從滑坡應(yīng)力、應(yīng)變、溫度場(chǎng)及抗滑樁受力變形特征等方面研究抗滑樁對(duì)滑坡模型的加固效果。本文的主要研究?jī)?nèi)容及成果如下:(1)分析了馬家溝滑坡的工程地質(zhì)條件和變形特征,通過實(shí)驗(yàn)獲得滑坡巖土體物理力學(xué)參數(shù),并著重研究了滑帶土的蠕變性質(zhì)。結(jié)果表明:(1)滑坡滑床基巖常規(guī)強(qiáng)度參數(shù)粘聚力C為8.4MPa,內(nèi)摩擦角φ為40.2°;滑體土常規(guī)強(qiáng)度參數(shù)粘聚力C為34kPa,內(nèi)摩擦角φ為23.6°;滑帶土常規(guī)強(qiáng)度參數(shù)粘聚力C為31kPa,內(nèi)摩擦角φ為21.2°�；峦馏w性質(zhì)介于砂土與粘性土之間。(2)滑坡滑帶土具有較強(qiáng)的蠕變特性,其長(zhǎng)期強(qiáng)度參數(shù)粘聚力C為16.7kPa、內(nèi)摩擦角φ為11.8°,兩者較其常規(guī)值分別下降46.1%和44.3%。Cvisc本構(gòu)模型能較好的體現(xiàn)出滑帶土的流變特性,流變參數(shù)得到了確定。(2)基于滑帶土的蠕變特性,采用數(shù)值模擬方法研究了滑坡整個(gè)變形演化過程。結(jié)果表明:(1)滑坡變形隨蠕變時(shí)間延長(zhǎng)而增大,滑坡整個(gè)變形演化過程可以劃分為初始變形、等速變形和加速變形三個(gè)階段,進(jìn)入加速變形階段后,滑坡發(fā)生破壞;(2)滑坡主要沿滑帶發(fā)生滑動(dòng),滑帶是滑坡變形豎向分布的分界線,滑動(dòng)剪切帶演化反映了滑坡潛在滑動(dòng)面的形成過程,控制著滑坡的變形狀態(tài);(3)滑坡變形以水平位移為主,水平位移約占總位移的93%,豎直向變形較小;(4)滑坡中部至中后部段變形較大,前部和后部變形較小,后緣變形極小,滑坡變形具有空間差異性;(5)滑坡各部位變形演化狀態(tài)在時(shí)間上大體一致,但不同部位進(jìn)入某一變形階段的時(shí)間點(diǎn)稍不同,有一定時(shí)間差異性;(6)采用剛體極限平衡法計(jì)算得滑坡在初始變形階段、等速變形初期、中期、后期以及加速變形時(shí)的穩(wěn)定性系數(shù)分別為1.33、1.254、1.163、1.067、1.028,滑坡穩(wěn)定狀態(tài)隨其變形演化逐漸由穩(wěn)定變?yōu)榍贩�(wěn)定,最后接近于臨界狀態(tài),開始發(fā)生破壞。(3)研究了在滑坡不同變形演化階段下施加抗滑樁對(duì)滑坡的加固效果�；诨伦冃窝莼^程研究情況,實(shí)現(xiàn)在滑坡初始變形、等速變形初期、中期及后期施加抗滑樁的數(shù)值計(jì)算,從滑坡應(yīng)力場(chǎng)、應(yīng)變場(chǎng)、變形速率、抗滑樁受力等方面分析在不同變形階段施加抗滑樁的作用效果。結(jié)果表明:(1)隨滑坡變形演化進(jìn)行,滑坡推力逐漸增長(zhǎng),在滑坡不同變形階段施加抗滑樁的彎矩和樁身位移均逐漸遞增;(2)在滑坡初始變形階段、等速變形初期、中期、后期施加抗滑樁使滑坡變形量較未加樁時(shí)分別減小了50.5%、31.9%、14.7%、3.1%,越早施加抗滑樁,對(duì)滑坡變形控制越有利;(3)在滑坡初始變形階段、等速變形初期、中期、后期施加抗滑樁使滑坡變形速率較未加樁時(shí)分別減小了80.4%、66.9%、53.4%、39.9%,抗滑樁越早施加,對(duì)滑坡的變形速率控制效果越明顯。(4)抗滑樁有效的阻止了滑動(dòng)剪切帶向樁前區(qū)域發(fā)展,制約了潛在滑動(dòng)面的形成,抗滑樁越早施加,對(duì)滑坡潛在滑動(dòng)面的形成制約效果越好;(4)采用剛體極限平衡法計(jì)算了滑坡不同變形演化階段下加樁前后滑坡整體穩(wěn)定性。計(jì)算結(jié)果表明:在滑坡初始變形、等速變形初期、中期、后期分別施加抗滑樁時(shí),滑坡穩(wěn)定性系數(shù)分別提高了0.261、0.221、0.178、0.136,在初始變形階段加樁對(duì)滑坡穩(wěn)定性提高程度最大,在等速變形后期加樁對(duì)滑坡穩(wěn)定性提高程度最小,抗滑樁在滑坡整個(gè)變形演化過程中越早施加,對(duì)滑坡整體穩(wěn)定性的提升效果越好,對(duì)滑坡的穩(wěn)定性越有利。(5)通過滑坡模型試驗(yàn),研究滑坡初始變形階段施加抗滑樁模型與滑坡模型之間的相互作用情況,從抗滑樁區(qū)域滑坡應(yīng)力場(chǎng)、應(yīng)變場(chǎng)、溫度場(chǎng)等方面分析了抗滑樁對(duì)滑坡的加固效果。試驗(yàn)結(jié)果表明:(1)樁后滑體中土壓力遠(yuǎn)高于樁前滑體中土壓力,抗滑樁極大的阻止了滑坡推力由樁后區(qū)域向樁前區(qū)域傳遞。隨著滑坡變形演化,樁后土壓力沿深度分布由直線型逐漸演化為S型,最后演化為拋物線型。樁后土壓力沿水平方向呈倒拱型分布,拱型弧度反映了土拱效應(yīng)的強(qiáng)弱,埋深18cm處的成拱作用最顯著。土壓力沿深度和水平向分布規(guī)律顯示了滑坡土體空間三維土拱形成演化過程;(2)滑坡以水平方向變形為主,樁后滑體變形很大,樁前滑體變形量極小,抗滑樁不僅制約了滑坡變形發(fā)展,還提高了滑坡的整體剛度,阻止了滑坡發(fā)生整體滑動(dòng),而是發(fā)生局部淺層破壞,滑體變形速率具有突變性特點(diǎn);(3)隨著滑坡變形演化進(jìn)行,抗滑樁受力逐漸增長(zhǎng),滑坡推力逐漸轉(zhuǎn)移至抗滑樁上的作用效果顯著,抗滑樁改變了滑坡推力的傳遞機(jī)制,承擔(dān)了大部分的滑坡推力;(4)滑坡抗滑樁區(qū)域溫度場(chǎng)的分布規(guī)律揭示了樁間土拱的形成機(jī)理和演化過程,土拱結(jié)構(gòu)使縱向的滑坡推力最終有效地轉(zhuǎn)化為橫向推力并作用于樁體,從而使得抗滑樁的抗滑作用得以發(fā)揮。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)地質(zhì)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TU472;P642.22

【參考文獻(xiàn)】

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