本文關(guān)鍵詞：基于Flac3D極限平衡法的邊坡穩(wěn)定性分析

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【摘要】：我國是世界上最大的發(fā)展中國家,也是世界上擁有最大規(guī)模交通土建工程的國家坡。伴隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和城市的建設(shè),公路、鐵路路網(wǎng)、建筑、廠區(qū)、水利設(shè)施的建設(shè)和施工也隨之增多。近幾年城市的不斷擴(kuò)張使得土地資源利用的緊張,許多工程不得不選擇山區(qū)和地形地勢起伏較大的丘陵地區(qū)進(jìn)行建設(shè)和發(fā)展。山地和丘陵存在大量的邊坡問題,對建設(shè)施工和人們的生活影響越來越近,出現(xiàn)的一系列失穩(wěn)問題也更加頻繁,邊坡失穩(wěn)所形成的滑坡、塌方、泥石流等災(zāi)害的影響和危害也愈加嚴(yán)重。鑒于邊坡失穩(wěn)所造成的災(zāi)害的嚴(yán)重性和廣泛性,如何有效預(yù)防和評定邊坡穩(wěn)定性成為了目前工程界普遍的關(guān)注點(diǎn)和研究方向。有效的評定邊坡的穩(wěn)定性不僅能及早的預(yù)防災(zāi)害的發(fā)生,更能夠評價(jià)邊坡所在地區(qū)的是否能夠發(fā)展和長期利用,達(dá)到對我國山區(qū)城市的道路和區(qū)域建設(shè)發(fā)展的預(yù)測和評價(jià)目的,具有重要的現(xiàn)實(shí)和發(fā)展意義。本文以云南省昆明市呈貢興園路道路邊坡發(fā)生滑坡破壞為依托,通過了解和收集道路邊坡發(fā)生大規(guī)模破壞前的土體參數(shù),分析和計(jì)算其穩(wěn)定性與滑動(dòng)趨勢；而后根據(jù)可能引起滑坡的降雨條件情況,分析其實(shí)際大規(guī)模破壞的具體狀況,得出其降雨后的穩(wěn)定性,并以實(shí)際破壞情況印證分析的準(zhǔn)確性。首先,在其發(fā)生滑大規(guī)�；缕茐那斑M(jìn)行實(shí)地考察勘測和拍照,通過環(huán)刀取樣采集各個(gè)邊坡臺(tái)階和不同層次上的土樣進(jìn)行了土常規(guī)實(shí)驗(yàn)、直剪試驗(yàn)等來得出土體的物理力學(xué)參數(shù)。根據(jù)邊坡的幾何尺寸以及實(shí)驗(yàn)所得的土體物理力學(xué)參數(shù),利用Flac3D軟件建立邊坡的模型,根據(jù)邊坡的破壞趨勢和模型尺寸設(shè)置初始條件并限定邊界條件,然后基于Flac3D的強(qiáng)度折減的極限平衡法對邊坡安全系數(shù)進(jìn)行分析和求解,模擬邊坡破壞的臨界狀態(tài)得出邊坡破壞時(shí)的位移、應(yīng)變、變形速率和最大不平衡力等,并根據(jù)所得的安全系數(shù)評定邊坡的穩(wěn)定性。利用Geo-studio軟件模擬可能導(dǎo)致邊坡破壞的降雨過程。根據(jù)實(shí)際的降雨量和降雨歷時(shí)分析并通過安全系數(shù)得出邊坡穩(wěn)定性隨降雨入滲程度的變化,并判定邊坡最終是否會(huì)發(fā)生滑坡破壞。最后通過Flac3D的極限平衡法計(jì)算邊坡安全系數(shù)和Geo-studio模擬降雨入滲情況的耦合作用下,得出了邊坡失穩(wěn)發(fā)生滑坡的過程和結(jié)論,驗(yàn)證了邊坡為低穩(wěn)定性邊坡且在降雨作用下破壞的事實(shí),并對破壞機(jī)理進(jìn)行了闡述。
【關(guān)鍵詞】：邊坡穩(wěn)定性 極限平衡法 Flac3D 降雨入滲 邊坡安全系數(shù)
【學(xué)位授予單位】：昆明理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TU43
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-12
• 第一章 緒論12-22
• 1.1 問題研究背景及意義12-14
• 1.1.1 邊坡地質(zhì)災(zāi)害概述12-14
• 1.1.2 邊坡穩(wěn)定性研究的意義14
• 1.2 傳統(tǒng)邊坡穩(wěn)定性理論14-19
• 1.2.1 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀14-16
• 1.2.2 邊坡穩(wěn)定性的數(shù)值分析16-18
• 1.2.3 邊坡降雨入滲理論18-19
• 1.3 本文主要研究內(nèi)容和技術(shù)路線19-22
• 第二章 邊坡工程概況和土工試驗(yàn)22-32
• 2.1 邊坡地理位置及概況22-26
• 2.2 土工試驗(yàn)和巖土體物理力學(xué)性質(zhì)26-29
• 2.2.1 邊坡土體取樣26
• 2.2.2 土體的室內(nèi)試驗(yàn)26-28
• 2.2.3 直剪試驗(yàn)28-29
• 2.3 巖土體物理力學(xué)性質(zhì)29-30
• 2.4 本章小結(jié)30-32
• 第三章 邊坡穩(wěn)定性分析方法32-66
• 3.1 邊坡穩(wěn)定性影響因素32-36
• 3.1.1 邊坡巖土體的類型和性質(zhì)32-33
• 3.1.2 邊坡地質(zhì)構(gòu)造33-34
• 3.1.3 邊坡地形地貌34-35
• 3.1.4 水文地質(zhì)條件35
• 3.1.5 地震作用35
• 3.1.6 坡體植被覆蓋35-36
• 3.1.7 人類活動(dòng)36
• 3.1.8 氣候條件36
• 3.2 傳統(tǒng)定性分析法36-38
• 3.2.1 工程類比法37
• 3.2.2 自然歷史成因分析法37
• 3.2.3 圖解法37
• 3.2.4 赤平極射投影分析法37-38
• 3.3 定量分析法38-62
• 3.3.1 極限平衡法條分法38-44
• 3.3.1.1 極限平衡法的基本原理38-41
• 3.3.1.2 滑坡安全系數(shù)求解41-44
• 3.3.2 強(qiáng)度折減的極限平衡法44-46
• 3.3.3 簡化的極限平衡法46-51
• 3.3.3.1 瑞典條分法46-47
• 3.3.3.2 畢肖普法47-48
• 3.3.3.3 Janbu法48-49
• 3.3.3.4 Sarma法49-50
• 3.3.3.5 滑楔法50-51
• 3.3.4 邊坡巖土體構(gòu)成與穩(wěn)定性的關(guān)系51-54
• 3.3.4.1 巖質(zhì)邊坡51-52
• 3.3.4.2 土質(zhì)邊坡52-54
• 3.3.5 土質(zhì)邊坡的特點(diǎn)54-62
• 3.3.5.1 土坡邊坡的穩(wěn)定性分析54-58
• 3.3.5.2 土的抗剪強(qiáng)度測定方法58-60
• 3.3.5.3 土的抗剪強(qiáng)度理論60-62
• 3.4 降雨入滲對邊坡穩(wěn)定性影響62-65
• 3.5 本章小結(jié)65-66
• 第四章 模型建立與邊坡穩(wěn)定性分析66-96
• 4.1 分析軟件簡介66-68
• 4.1.1 Flac3D概況和功能66-67
• 4.1.2 Geo-studio功能和概況67-68
• 4.2 Flac3D邊坡模型建立68-70
• 4.3 邊坡安全系數(shù)計(jì)算求解過程70-83
• 4.3.1 位移云圖分析71-78
• 4.3.2 應(yīng)變云圖分析78-82
• 4.3.3 邊坡安全系數(shù)與滑動(dòng)面分析82-83
• 4.4 邊坡降雨入滲模擬和影響83-91
• 4.5 滑坡破壞情況及分析91-94
• 4.6 本章小結(jié)94-96
• 第五章 結(jié)論及建議96-98
• 致謝98-100
• 參考文獻(xiàn)100-104
• 附錄 攻讀碩士期間發(fā)表的論文和參與項(xiàng)目104

【相似文獻(xiàn)】

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本文編號：783148