本文旨在針對甘孜機(jī)場東南端沃日柯高填方邊坡動力穩(wěn)定性研究,首先,開展了對研究區(qū)的巖土體特性的研究,在填筑過程中對高填方邊坡實(shí)施原位變形及穩(wěn)定性動態(tài)監(jiān)測,并基于MATLAB數(shù)據(jù)處理軟件,建立高填方邊坡三維實(shí)體模型,運(yùn)用FLAC3D數(shù)值分析軟件對邊坡變形及穩(wěn)定性進(jìn)行分析,并結(jié)合現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)對比分析。研究結(jié)果表明:沃日柯高填方邊坡有沉降量大和水平位移大的特點(diǎn);利用強(qiáng)度折減法分析邊坡的穩(wěn)定性系數(shù)約為1.65,計(jì)算結(jié)果與現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)有良好的一致性。其次,運(yùn)用FLAC3D數(shù)值分析軟件研究了EL地震波作用下高填方邊坡的動力響應(yīng)特征。研究表明,高填方邊坡對輸入波的加速度放大效應(yīng)明顯,放大系數(shù)隨高度增大而增大,在坡頂放大系數(shù)最大為2.44~3.8倍,并發(fā)現(xiàn)了放大系數(shù)隨臨空接觸面積增大而增大,隨距臨空面距離增大而減小的規(guī)律。位移矢量方向大多與下部基巖的位移矢量方向相反,滯后現(xiàn)象明顯;在地震作用過程中中部至頂部變形量較大,地震后水平方向永久位移約為0.10~0.15m,豎直方向的震陷量為0.05~0.12m。最后,采用GeoStudio有限元軟件,通過波形對該邊坡作用特征對比,選取最不利地震波形對高填方邊坡進(jìn)行動力穩(wěn)定性分析,利用軟件中QUAKE/W模塊分析邊坡動力響應(yīng)特征,并與有限差分法對比反饋后,通過SLOPE/W模塊進(jìn)行動力穩(wěn)定性計(jì)算,得出沃日柯高填方邊坡的動力穩(wěn)定系數(shù)時程曲線�；诜�(wěn)定系數(shù)時程曲線,提出時段穩(wěn)定系數(shù)平均最小值法,基于地震作用穩(wěn)定系數(shù)時程曲線,考慮邊坡的累積變形破壞,通過瞬時穩(wěn)定系數(shù)小于安全系數(shù)的時刻與邊坡初始穩(wěn)定系數(shù)對應(yīng)形成的時間段的平均最小值作為邊坡穩(wěn)定性評價的標(biāo)準(zhǔn)。并與擬靜力法、劉漢龍(2003)建議公式計(jì)算法、不同時段取值均值穩(wěn)定系數(shù)法進(jìn)行對比分析。研究表明,采用本文提出的方法計(jì)算出的動力穩(wěn)定系數(shù)為1.056,另幾種方法都偏于保守,特別是擬靜力法,由此可判斷該高填方邊坡在地震作用下穩(wěn)定。本文提出的方法對動力穩(wěn)定性分析具有一定的指導(dǎo)意義。
【學(xué)位單位】：貴州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：V351.1;TU435
【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 選題依據(jù)及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及進(jìn)展
        1.2.1 高填方邊坡變形及穩(wěn)定性研究
        1.2.2 地震荷載邊坡響應(yīng)特征研究
        1.2.3 地震作用下邊坡動力穩(wěn)定性研究
        1.2.4 邊坡動力穩(wěn)定性研究存在問題及發(fā)展趨勢
    1.3 主要研究內(nèi)容及技術(shù)路線
        1.3.1 主要研究內(nèi)容
        1.3.2 技術(shù)路線
2 研究區(qū)工程地質(zhì)條件
    2.1 地形地貌
    2.2 地層巖性
    2.3 地質(zhì)構(gòu)造
        2.3.1 區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造
        2.3.2 場區(qū)地質(zhì)構(gòu)造
    2.4 水文地質(zhì)條件
    2.5 氣象條件
    2.6 沃日柯高填方區(qū)
3 巖土體的物理力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)研究
    3.1 大剪試驗(yàn)
        3.1.1 試驗(yàn)方法
        3.1.2 試驗(yàn)結(jié)果
    3.2 室內(nèi)靜三軸試驗(yàn)
        3.2.1 試驗(yàn)方法及方案
        3.2.2 試驗(yàn)結(jié)果
    3.3 大三軸試驗(yàn)
        3.3.1 試驗(yàn)方法及過程
        3.3.2 試驗(yàn)結(jié)果
    3.4 小結(jié)
4 高填方邊坡變形及穩(wěn)定性分析
    4.1 基于FLAC3D穩(wěn)定性研究
    4.2 高填方邊坡概念模型及參數(shù)選取
        4.2.1 概化模型
        4.2.2 計(jì)算參數(shù)
    4.3 邊坡變形特征分析
        4.3.1 水平位移特征分析
        4.3.2 沉降特征分析
    4.4 強(qiáng)度折減法穩(wěn)定性分析
        4.4.1 折減系數(shù)K=1.5
        4.4.2 折減系數(shù)K=1.65
        4.4.3 折減系數(shù)K=1.75
    4.5 邊坡穩(wěn)定性變形監(jiān)測
        4.5.1 監(jiān)測依據(jù)
        4.5.2 監(jiān)測方案布置
        4.5.3 變形監(jiān)測數(shù)據(jù)分析
    4.6 小結(jié)
5 高填方邊坡動力響應(yīng)分析
    5.1 基于FLAC3D動力分析
        5.1.1 非線性方法的特點(diǎn)
        5.1.2 動力時間步
        5.1.3 動態(tài)多步
        5.1.4 動力荷載
        5.1.5 邊界條件
        5.1.6 力學(xué)阻尼
    5.2 動力計(jì)算模型
        5.2.1 地震荷載
        5.2.2 邊界條件和阻尼
    5.3 加速度放大效應(yīng)
    5.4 水平位移響應(yīng)分析
        5.4.1 位移特征
        5.4.2 位移矢量
    5.5 小結(jié)
6 地震作用下高填方邊坡動力穩(wěn)定性分析
    6.1 動力穩(wěn)定性研究
        6.1.1 擬靜力法
        6.1.2 最小時均穩(wěn)定系數(shù)
        6.1.3 時間長度上穩(wěn)定系數(shù)均值法
    6.2 模型及參數(shù)選取
        6.2.1 本構(gòu)模型
        6.2.2 模擬過程
        6.2.3 物理力學(xué)參數(shù)
    6.3 時程曲線選取及邊界的確定
        6.3.1 時程曲線
        6.3.2 邊界條件
    6.4 EL波與汶川地震波動力響應(yīng)對比分析
        6.4.1 EL地震波作用下
        6.4.2 WC地震波作用下
        6.4.3 EL波與汶川（WC）地震波對比分析
    6.5 邊坡動力穩(wěn)定性分析
        6.5.1 擬靜力法穩(wěn)定性分析
        6.5.2 最小平均穩(wěn)定系數(shù)
        6.5.3 時間長度上穩(wěn)定系數(shù)的平均值法
        6.5.4 時段穩(wěn)定系數(shù)平均最小值法
    6.6 小結(jié)
7 結(jié)論及展望
    7.1 結(jié)論
    7.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2860179