凍融對邊坡穩(wěn)定性影響的數(shù)值模擬研究
發(fā)布時間:2021-06-29 21:30
目前,我國建筑業(yè)的發(fā)展比較迅猛,特別是國家響應振興東北戰(zhàn)略后,季節(jié)性凍土地區(qū)的公路、鐵路以及基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)更加蓬勃發(fā)展。但是,伴隨而來的凍融災害也隨之增多。由于季節(jié)性凍土其自身的復雜性,造成邊坡在凍融條件下導致的滑坡在各種災害中占有很大比重。迄今為止,關(guān)于寒區(qū)土體的研究資料非常少,工程實踐也多于理論探討,因此對于季節(jié)性凍土地區(qū)的邊坡在凍結(jié)和融化過程中的穩(wěn)定性等問題亟需科研攻關(guān)和實驗研究。本文首先利用極限平衡法對融化邊坡的安全系數(shù)公式進行推導,再通過強度折減的有限單元法對某路塹邊坡進行數(shù)值模擬,將模擬出來的塑性區(qū)貫通作為邊坡失去穩(wěn)定性的判定依據(jù),然后將此時得到的安全系數(shù)與極限平衡法推導得到的結(jié)果形成對比分析,驗證了通過強度折減的有限單元法來分析邊坡穩(wěn)定性這種方法是完全適用的。在可行的條件下,對季節(jié)性凍土地區(qū)的邊坡土體進行三維模擬來探討其在凍融條件下的穩(wěn)定性。同時,在不改變力學參數(shù)等情況下在坡體內(nèi)加入抗滑樁,利用Mohr-Columb強度理論和強度折減法研究樁徑、樁長、樁體布置位置以及樁頂約束情況對邊坡的整體穩(wěn)定性影響等。得到如下主要研究成果:(1)通過極限平衡法推導出了關(guān)于土質(zhì)邊坡在融化時...
【文章來源】:沈陽建筑大學遼寧省
【文章頁數(shù)】:72 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖2.1實際滑坡圖??Fig.2.1?Schematic?diagram?of?actual?landslide??
2極限平衡法分析邊坡的穩(wěn)定性?碩士研宄生學位論文??圖2.1實際滑坡圖??Fig.2.1?Schematic?diagram?of?actual?landslide??2.3.2極限平衡法穩(wěn)定系數(shù)的推導過程??以坡體單位厚度的平行四邊形abed為一個土單元,邊坡巖土體的安全系數(shù),即此??坡體的穩(wěn)定性。在凍結(jié)層內(nèi)邊坡土體慢慢融化,融化深度達到h,此時對應的土層高度??為mh(m為浸水比,且0<m<l,土條寬度為1,坡度大小為(3。下面界限是凍融層界面,??ac和bd上面的力大小相等、方向相反,在這里可以不考慮。詳細如圖2.2所示:??,^??.?凍融界面??圖2.2邊坡模型示意圖??Fig.2.2?Schematic?diagram?of?slope?model??如圖2.2所示,計算可得到土條的重量W為:??W?=?mh?x?1?x?1?x?rsat?+?(h?—?mh)?x?1?x?1?x?r=h[(l?-?m)r?+?rnrsat]?(2.3)??12??
數(shù),即隨著浸水比m的逐漸??Ysat??增大,安全系數(shù)逐漸減校??從(2.17)中我們可以看出,假設(shè)(1?了)y+、m(ysat-)V-)--K,則(2.17)可表示為:??(l-m)y+mysat??=Ktan^?(2.19)??b?tany???-?-10。??8?153??L-^?201??-*r-?25-??—?—30’??i?i?1?i?1?i?1?i?1?i????0?20?40?60?80?100??坡度pc)??圖2.3邊坡安全系數(shù)變化圖??Fig.2.3?Chang?diagram?of?slope?safety?coefficient??在土體的坡度/J相同、其余各種影響因素均不變的條件下,隨著有效內(nèi)摩擦角V的??14??
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于M-P法的抗滑樁支護邊坡穩(wěn)定性分析[J]. 梁冠亭,陳昌富,朱劍鋒,肖淑君. 巖土力學. 2015(02)
[2]邊坡穩(wěn)定分析及抗滑樁加固效果的數(shù)值模擬[J]. 曹文軒,張杰. 佳木斯大學學報(自然科學版). 2015(01)
[3]考慮豎向摩阻力的抗滑樁嵌固段內(nèi)力計算[J]. 雷國平,唐輝明,程昊,王君鷺,宋德文. 巖土力學. 2014(08)
[4]抗滑樁變形監(jiān)測及位移確定研究[J]. 劉永莉,孫紅月. 巖石力學與工程學報. 2013(10)
[5]松散體滑坡抗滑樁加固的土拱效應分析[J]. 詹永祥,姚海林,董啟朋,王家強,賀東平. 上海交通大學學報. 2013(09)
[6]邊坡抗滑樁設(shè)計計算的三維有限元法[J]. 戴自航,徐祥. 巖石力學與工程學報. 2012(12)
[7]抗滑樁加固邊坡三維數(shù)值分析中的幾個問題[J]. 年廷凱,徐海洋,劉紅帥. 巖土力學. 2012(08)
[8]基于強度折減法的土釘支護結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性分析[J]. 古海東,楊敏. 同濟大學學報(自然科學版). 2012(07)
[9]滑坡推力在懸臂式雙排抗滑樁上的分配[J]. 申永江,孫紅月,尚岳全,黃立,嚴克伍. 巖石力學與工程學報. 2012(S1)
[10]基于顆粒流的抗滑樁土拱效應研究[J]. 向先超,張華,蔣國盛,涂鵬飛. 巖土工程學報. 2011(03)
博士論文
[1]抗滑樁樁間拱效應與樁板土壓力研究[D]. 黃治云.重慶大學 2014
[2]青藏高原多年凍土區(qū)斜坡穩(wěn)定性研究[D]. 靳德武.長安大學 2004
碩士論文
[1]邊坡穩(wěn)定及抗滑樁加固分析研究[D]. 田漢儒.長安大學 2013
[2]邊坡穩(wěn)定性彈塑性大變形有限元分析[D]. 楊有貞.寧夏大學 2004
本文編號:3257195
【文章來源】:沈陽建筑大學遼寧省
【文章頁數(shù)】:72 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖2.1實際滑坡圖??Fig.2.1?Schematic?diagram?of?actual?landslide??
2極限平衡法分析邊坡的穩(wěn)定性?碩士研宄生學位論文??圖2.1實際滑坡圖??Fig.2.1?Schematic?diagram?of?actual?landslide??2.3.2極限平衡法穩(wěn)定系數(shù)的推導過程??以坡體單位厚度的平行四邊形abed為一個土單元,邊坡巖土體的安全系數(shù),即此??坡體的穩(wěn)定性。在凍結(jié)層內(nèi)邊坡土體慢慢融化,融化深度達到h,此時對應的土層高度??為mh(m為浸水比,且0<m<l,土條寬度為1,坡度大小為(3。下面界限是凍融層界面,??ac和bd上面的力大小相等、方向相反,在這里可以不考慮。詳細如圖2.2所示:??,^??.?凍融界面??圖2.2邊坡模型示意圖??Fig.2.2?Schematic?diagram?of?slope?model??如圖2.2所示,計算可得到土條的重量W為:??W?=?mh?x?1?x?1?x?rsat?+?(h?—?mh)?x?1?x?1?x?r=h[(l?-?m)r?+?rnrsat]?(2.3)??12??
數(shù),即隨著浸水比m的逐漸??Ysat??增大,安全系數(shù)逐漸減校??從(2.17)中我們可以看出,假設(shè)(1?了)y+、m(ysat-)V-)--K,則(2.17)可表示為:??(l-m)y+mysat??=Ktan^?(2.19)??b?tany???-?-10。??8?153??L-^?201??-*r-?25-??—?—30’??i?i?1?i?1?i?1?i?1?i????0?20?40?60?80?100??坡度pc)??圖2.3邊坡安全系數(shù)變化圖??Fig.2.3?Chang?diagram?of?slope?safety?coefficient??在土體的坡度/J相同、其余各種影響因素均不變的條件下,隨著有效內(nèi)摩擦角V的??14??
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于M-P法的抗滑樁支護邊坡穩(wěn)定性分析[J]. 梁冠亭,陳昌富,朱劍鋒,肖淑君. 巖土力學. 2015(02)
[2]邊坡穩(wěn)定分析及抗滑樁加固效果的數(shù)值模擬[J]. 曹文軒,張杰. 佳木斯大學學報(自然科學版). 2015(01)
[3]考慮豎向摩阻力的抗滑樁嵌固段內(nèi)力計算[J]. 雷國平,唐輝明,程昊,王君鷺,宋德文. 巖土力學. 2014(08)
[4]抗滑樁變形監(jiān)測及位移確定研究[J]. 劉永莉,孫紅月. 巖石力學與工程學報. 2013(10)
[5]松散體滑坡抗滑樁加固的土拱效應分析[J]. 詹永祥,姚海林,董啟朋,王家強,賀東平. 上海交通大學學報. 2013(09)
[6]邊坡抗滑樁設(shè)計計算的三維有限元法[J]. 戴自航,徐祥. 巖石力學與工程學報. 2012(12)
[7]抗滑樁加固邊坡三維數(shù)值分析中的幾個問題[J]. 年廷凱,徐海洋,劉紅帥. 巖土力學. 2012(08)
[8]基于強度折減法的土釘支護結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性分析[J]. 古海東,楊敏. 同濟大學學報(自然科學版). 2012(07)
[9]滑坡推力在懸臂式雙排抗滑樁上的分配[J]. 申永江,孫紅月,尚岳全,黃立,嚴克伍. 巖石力學與工程學報. 2012(S1)
[10]基于顆粒流的抗滑樁土拱效應研究[J]. 向先超,張華,蔣國盛,涂鵬飛. 巖土工程學報. 2011(03)
博士論文
[1]抗滑樁樁間拱效應與樁板土壓力研究[D]. 黃治云.重慶大學 2014
[2]青藏高原多年凍土區(qū)斜坡穩(wěn)定性研究[D]. 靳德武.長安大學 2004
碩士論文
[1]邊坡穩(wěn)定及抗滑樁加固分析研究[D]. 田漢儒.長安大學 2013
[2]邊坡穩(wěn)定性彈塑性大變形有限元分析[D]. 楊有貞.寧夏大學 2004
本文編號:3257195
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