本文關(guān)鍵詞：土工三維網(wǎng)墊防護邊坡整體穩(wěn)定性分析

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【摘要】：步入21世紀(jì)以來,我國根據(jù)時代發(fā)展的需要開展了大量的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),越來越多人工開挖的工程邊坡代替原有的自然邊坡被不斷地應(yīng)用在公路建設(shè)、水利工程、礦物開采以及地基處理等工程項目中。隨著人們關(guān)于環(huán)境資源保護和可持續(xù)性發(fā)展這兩個觀念的不斷深入,以漿砌石護坡為代表的傳統(tǒng)護坡技術(shù)雖然在鋪設(shè)初期有較好的防護效果,但鑒于其耐久性弱,生態(tài)效益差以及在施工時對周圍環(huán)境的破壞嚴(yán)重,該傳統(tǒng)護坡技術(shù)正被逐漸減小使用。相比于傳統(tǒng)的灰色護坡技術(shù),土工三維網(wǎng)墊植草生態(tài)護坡作為一種生態(tài)環(huán)保的綠色復(fù)合型生態(tài)護坡技術(shù),憑借其施工方便、低成本、持久耐用等優(yōu)點,目前也越來越多地被應(yīng)用于工程建設(shè)中。土工三維網(wǎng)墊對邊坡的加固作用主要分為兩個階段,即前期網(wǎng)墊的作用階段和后期植草根莖的加固防護階段。在邊坡防護的后期,植草的根莖完全發(fā)育并開始發(fā)揮固土效果,最終發(fā)育完全的根、莖、葉對控制坡面徑流的沖刷和抵抗來自雨水的沖擊侵蝕有明顯的作用。然而,在土工三維網(wǎng)墊植草防護技術(shù)的前期,由于植物的根莖尚未發(fā)育完全,防護作用主要依賴于覆蓋在坡面表層的三維網(wǎng)墊。目前關(guān)于土工三維網(wǎng)墊的研究要集中在其對坡面表層的局部穩(wěn)定性的研究已取得了巨大的進展,然而對防護邊坡整體穩(wěn)定性的影響作用尚未有一個明確的結(jié)論。因此,探究土工三維網(wǎng)墊能否提高邊坡穩(wěn)定性是目前亟需解決的問題。本文首先分別介紹了國內(nèi)外關(guān)于土工三維網(wǎng)墊、邊坡穩(wěn)定性以及強度系數(shù)折減法的研究現(xiàn)狀,然后根據(jù)三維網(wǎng)墊在邊坡防護中的作用機理,以濟青高速某路段的工程防護邊坡為實際依托,基于強度系數(shù)折減法,利用有限元軟件ABAQUS建立土工三維網(wǎng)墊防護邊坡穩(wěn)定性分析三維有限元模型,分析并得到不同降雨條件下含(不含)網(wǎng)墊邊坡的安全系數(shù)、塑性分布情況、坡體內(nèi)部位移分布情況,最后通過室內(nèi)邊坡穩(wěn)定性模擬試驗確定的邊坡抬升的破壞角度,將室內(nèi)模擬試驗的結(jié)果與數(shù)值模擬分析得到的結(jié)論相比較以確定三維網(wǎng)墊對邊坡整體穩(wěn)定性的影響。
【關(guān)鍵詞】：土工三維網(wǎng)墊 生態(tài)邊坡 邊坡穩(wěn)定性 安全系數(shù) 流固耦合
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TU43
【目錄】：

• 摘要8-9
• Abstract9-10
• 第一章 緒論10-20
• 1.1 研究意義及背景10-13
• 1.1.1 滑坡災(zāi)害及誘發(fā)因素10-11
• 1.1.2 防護邊坡的加固措施11-12
• 1.1.3 三維網(wǎng)墊植草護坡技術(shù)的作用特點12-13
• 1.2 研究現(xiàn)狀13-18
• 1.2.1 滑坡問題的研究現(xiàn)狀13-14
• 1.2.2 土工三維網(wǎng)墊的研究現(xiàn)狀14-15
• 1.2.3 土工三維網(wǎng)墊防護邊坡穩(wěn)定性的研究現(xiàn)狀15-18
• 1.3 本文的主要工作18-20
• 第二章 三維網(wǎng)墊相關(guān)介紹及作用機理20-29
• 2.1 三維網(wǎng)墊的組成與分類20-23
• 2.2 土工三維網(wǎng)墊的主要設(shè)計指標(biāo)23-24
• 2.2.1 土工三維網(wǎng)墊的抗拉強度23-24
• 2.2.2 土工三維網(wǎng)墊的厚度標(biāo)準(zhǔn)24
• 2.3 土工三維網(wǎng)墊的作用機理及應(yīng)用24-29
• 2.3.1 三維網(wǎng)墊的作用機理24-26
• 2.3.2 三維網(wǎng)墊作用機理的應(yīng)用26-29
• 第三章 數(shù)值模擬計算的基本理論29-42
• 3.1 土體本構(gòu)模型的選取29-33
• 3.1.1 彈性土體模型的應(yīng)力狀態(tài)29-31
• 3.1.2 塑性模型的本構(gòu)關(guān)系31-32
• 3.1.3 ABAQUS修改后的Mohr-Coulomb模型塑性勢面32-33
• 3.2 強度系數(shù)折減法33-38
• 3.2.1 強度系數(shù)折減法的基本理論33-35
• 3.2.2 強度系數(shù)折減法的優(yōu)點35-36
• 3.2.3 強度系數(shù)折減法的判斷依據(jù)36-38
• 3.3 流固耦合理論38-42
• 3.3.1 降雨對土體的影響38-39
• 3.3.2 流固耦合的基本原理39-40
• 3.3.3 流固耦合在ABAQUS中的應(yīng)用40-42
• 第四章 數(shù)值模擬有限元模型的建立42-55
• 4.1 工程實例概況42-43
• 4.2 計算模型尺寸設(shè)計43-44
• 4.3 數(shù)值計算模型的邊界條件44-48
• 4.4 數(shù)值模擬的計算結(jié)果48-55
• 第五章 三維網(wǎng)墊邊坡穩(wěn)定性的模擬試驗55-69
• 5.1 試驗用土的物理性能測定試驗55-60
• 5.2 邊坡模型試驗方案60-69
• 5.2.1 試驗裝置60-63
• 5.2.2 試驗前的條件假設(shè)63
• 5.2.3 室內(nèi)邊坡穩(wěn)定性的試驗過程63-64
• 5.2.4 室內(nèi)邊坡穩(wěn)定性的試驗結(jié)果64-69
• 第六章 結(jié)論與展望69-71
• 參考文獻71-77
• 致謝77-78
• 學(xué)位論文評閱答辯情況表78

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本文編號：707928