【摘要】：近年來(lái),我國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展促使基礎(chǔ)工程建設(shè)不斷增加,場(chǎng)地工程地質(zhì)環(huán)境日趨復(fù)雜。邊坡作為工程建設(shè)中最常見(jiàn)的工程形式之一,因受到人工開(kāi)挖、強(qiáng)降雨等因素而引發(fā)的各種地質(zhì)災(zāi)害越來(lái)越受到各界學(xué)者和工作人員的關(guān)注。將邊坡失穩(wěn)破壞導(dǎo)致的各種損失降到最低,需要對(duì)邊坡的穩(wěn)定性進(jìn)行精準(zhǔn)的判斷和評(píng)價(jià)。邊坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)就是通過(guò)一定的勘察手段,利用工程地質(zhì)學(xué)、巖土力學(xué)等學(xué)科的基本原理和方法,分析邊坡巖土體的性質(zhì)和特征,研究各特征之間的相互聯(lián)系,以此對(duì)邊坡的工程地質(zhì)條件及穩(wěn)定性進(jìn)行評(píng)判。由于工程地質(zhì)條件的復(fù)雜性,到目前為止沒(méi)有找到一種通用的方法去評(píng)價(jià)所有邊坡的工程地質(zhì)問(wèn)題。本文作者通過(guò)對(duì)工程物探專(zhuān)業(yè)和巖土工程專(zhuān)業(yè)的理論知識(shí)研究,將應(yīng)用于邊坡勘察的地球物理勘探中的高密度電法及數(shù)值模擬計(jì)算方法做了系統(tǒng)分析,研究了高密度電法的各裝置及模擬計(jì)算方法的局限性和適用性。高密度電法以其采樣密度大,信息量豐富的特點(diǎn),可對(duì)表層進(jìn)行精細(xì)勘測(cè)、對(duì)巖土體進(jìn)行合理分層等;地質(zhì)模擬計(jì)算可根據(jù)實(shí)際地質(zhì)條件,深入研究地質(zhì)原型,建立簡(jiǎn)化的工程地質(zhì)模型,利用數(shù)值計(jì)算法預(yù)測(cè)不良地質(zhì)現(xiàn)象的孕育發(fā)展過(guò)程。本文將高密度電法與地質(zhì)模型模擬計(jì)算緊密結(jié)合,將物探成果應(yīng)用于數(shù)值模擬計(jì)算,充分發(fā)揮電法勘探精細(xì)探測(cè)與模擬計(jì)算精準(zhǔn)預(yù)判的優(yōu)點(diǎn),形成了一套物探—地質(zhì)邊坡穩(wěn)定性分析路線,并通過(guò)實(shí)際工程驗(yàn)證了此路線的精確性和實(shí)用性。本文主要內(nèi)容如下:首先,分析討論了應(yīng)用于邊坡工程地球物理勘探中的高密度電法和工程地質(zhì)數(shù)值模擬。主要對(duì)高密度電法各種裝置的靈敏度進(jìn)行了詳細(xì)研究,做出了各裝置靈敏度剖面圖,并簡(jiǎn)要說(shuō)明了裝置參數(shù)的選擇,結(jié)合工區(qū)地質(zhì)條件及工程目的,并經(jīng)過(guò)多次試驗(yàn),確定了勘探裝置類(lèi)型為α裝置和最小勘探極距為6m。在研究有限元法、拉格朗日有限差分法原理及ANSYS軟件、FLAC3D軟件原理的基礎(chǔ)之上確定模擬計(jì)算路線為:利用有限元軟件ANSYS前處理模塊的強(qiáng)大優(yōu)勢(shì)進(jìn)行三維邊坡工程地質(zhì)模型的建立,然后為了適應(yīng)邊坡的大變形問(wèn)題,決定采用拉格朗日差分軟件FLAC3D對(duì)邊坡的穩(wěn)定性進(jìn)行數(shù)值計(jì)算。其次,分析總結(jié)高密度電阻率法勘探的成果,結(jié)合地質(zhì)資料和鉆孔資料建立了三維地質(zhì)解譯圖,確定了覆蓋層堆積體的厚度和展布情況,及地下各巖層的分布狀態(tài)。利用物探成果圖,使用多次室內(nèi)外巖石力學(xué)實(shí)驗(yàn)獲得的巖土物理力學(xué)參數(shù),進(jìn)行ANSYS模型的建立,而后將模型導(dǎo)入FLAC3D(拉格朗日有限差分軟件),采用摩爾—庫(kù)倫本構(gòu)模型和強(qiáng)度折減法計(jì)算,最后得到在自重應(yīng)力場(chǎng)和暴雨天氣兩種工況下,邊坡的應(yīng)力分布和位移大小。最后,將物探成果和數(shù)值模擬成果有機(jī)結(jié)合在一起,對(duì)川西某工區(qū)邊坡整體穩(wěn)定性進(jìn)行評(píng)價(jià)。最終結(jié)果顯示該邊坡穩(wěn)定性較差,在暴雨情況下將發(fā)生滑動(dòng),并確定了最危險(xiǎn)滑移面。充分表明了物探—地質(zhì)綜合勘探思路的適用性和有效性,規(guī)避了物探成果預(yù)判邊坡失穩(wěn)的不精準(zhǔn)性和鉆孔資料建立模型的經(jīng)驗(yàn)不確定性。同時(shí),表明該研究思想和物探與工程地質(zhì)緊密結(jié)合的分析技術(shù),在研究評(píng)價(jià)其他地區(qū)的邊坡穩(wěn)定性工程時(shí)有重要的實(shí)際意義。
【圖文】：

自重應(yīng)力場(chǎng)和暴雨條件。在每一種工況下，首先對(duì)邊坡水平和豎直方向上的位移進(jìn)行分析研究，了解其運(yùn)動(dòng)過(guò)程，進(jìn)而對(duì)整體穩(wěn)定性進(jìn)行分析。（5）本文建立了地質(zhì)—物探相結(jié)合的綜合勘探概念，將現(xiàn)有的地質(zhì)分析理論與物探勘察技術(shù)相結(jié)合，應(yīng)用于工程實(shí)例中，兩者相互結(jié)合，規(guī)避了物探成果預(yù)判邊坡失穩(wěn)的不精準(zhǔn)性和鉆孔資料建立模型的經(jīng)驗(yàn)不確定性，說(shuō)明了地質(zhì)—物探分析思想的合理性和有效性。本文的主要技術(shù)路線如下圖 1-1 所示。

d、碎裂狀結(jié)構(gòu)邊坡：邊坡由破碎巖體構(gòu)成，完整性差，多存在各種構(gòu)造破碎帶和節(jié)理密集帶，如圖 2-1（d）所示。e、散體狀（網(wǎng)狀）結(jié)構(gòu)邊坡：邊坡由巖塊、巖屑、泥砂構(gòu)成，如強(qiáng)風(fēng)化層。2、按巖層產(chǎn)狀分為：a、反傾層狀邊坡：層狀巖土體層面傾向坡內(nèi)，傾角一般大于 10°，如圖 2-1（e）所示。b、順傾層狀邊坡：層狀巖土體的傾向與邊坡坡向相同，傾角一般大于 10°，，如圖 2-1（f）所示。（a）類(lèi)均質(zhì)土坡 （b）近水平層狀邊坡 （c）塊狀巖體邊坡
【學(xué)位授予單位】：成都理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：P631;TU43

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 李帥;;基于FLAC3D強(qiáng)度折減法的邊坡穩(wěn)定性系數(shù)求解[J];內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟(jì);2013年08期

2 曹琰波;戴福初;許沖;涂新斌;閔弘;崔芳鵬;;唐家山滑坡變形運(yùn)動(dòng)機(jī)制的離散元模擬[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào);2011年S1期

3 朱咸智;王聞文;張振宇;謝天琴;;高密度電阻率法在查明滑坡覆蓋層厚度中的應(yīng)用[J];內(nèi)蒙古石油化工;2010年07期

4 蔣楚生;;土質(zhì)邊坡最不利圓弧滑面及穩(wěn)定系數(shù)解析解法[J];鐵道工程學(xué)報(bào);2008年06期

5 趙安寧;李洪;;瞬態(tài)瑞雷波勘探技術(shù)在邊坡巖體卸荷深度探測(cè)中的應(yīng)用[J];西北水電;2007年04期

6 肖宏躍;雷宛;張燕;;確定覆蓋層厚度的兩種物探方法效果比較[J];勘察科學(xué)技術(shù);2007年05期

7 江玉樂(lè);張朝霞;周清強(qiáng);;高密度電阻率法在覆蓋層厚度探測(cè)中的應(yīng)用[J];煤田地質(zhì)與勘探;2007年03期

8 趙光輝;;高密度電法勘探技術(shù)及其應(yīng)用[J];礦產(chǎn)與地質(zhì);2006年02期

9 吳余生;陳勝宏;;邊坡穩(wěn)定極限平衡分析軟件研究[J];水力發(fā)電學(xué)報(bào);2005年06期

10 楊劍,蔣國(guó)勇,王新軍;瑞典條分法與畢肖普法在土坡穩(wěn)定分析中的應(yīng)用和研究[J];鹽城工學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2005年02期

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前3條

1 李文娟;土質(zhì)路塹高邊坡穩(wěn)定性分析與加固措施研究[D];中南大學(xué);2011年

2 黃惠雯;有限元軟件在邊坡穩(wěn)定性分析中的應(yīng)用研究[D];華東師范大學(xué);2009年

3 劉蕾;高密度電阻率法反演成像及其應(yīng)用[D];成都理工大學(xué);2003年

本文編號(hào)：2592628