發(fā)布時(shí)間：2020-06-22 03:29

【摘要】：針對(duì)山區(qū)巖質(zhì)邊坡工程災(zāi)害,本文依托國(guó)家科技支撐計(jì)劃課題“西南山區(qū)干線(xiàn)公路路基災(zāi)變過(guò)程控制理論與動(dòng)態(tài)調(diào)控技術(shù)研究”(編號(hào)2015BAK09B01),采用赤平極射投影原理,開(kāi)展了巖質(zhì)邊坡結(jié)構(gòu)面的選取及結(jié)構(gòu)面參數(shù)的分析,論文主要的工作和取得的成果如下:(1)在總結(jié)分析赤平極射投影和實(shí)體比例投影方法的基礎(chǔ)上,提出了基于赤平極射投影-實(shí)體比例投影的邊坡穩(wěn)定性分析方法。結(jié)合赤平極射投影法和實(shí)體比例投影法,將摩擦圓和摩擦圓錐應(yīng)用到赤平極射投影中,引入摩阻抗力,對(duì)巖質(zhì)邊坡進(jìn)行穩(wěn)定性分析和安全系數(shù)求解。(2)針對(duì)結(jié)構(gòu)面多而復(fù)雜的巖質(zhì)邊坡,提出了基于赤平極射投影的楔形體失穩(wěn)概率性分析方法。首先在赤平極射投影圖中確定其可能的滑移區(qū)域,篩選出可能滑移的結(jié)構(gòu)面交線(xiàn),縮小計(jì)算范圍。根據(jù)結(jié)構(gòu)面交線(xiàn)的二維經(jīng)驗(yàn)分布,采用Monte Carlo方法模擬出多條結(jié)構(gòu)面交線(xiàn),通過(guò)對(duì)結(jié)構(gòu)面交線(xiàn)平均產(chǎn)狀的求解來(lái)證明該方法的合理性,再采用快速聚類(lèi)分析的方法,將篩選出的結(jié)構(gòu)面交線(xiàn)劃分為不同的組,以赤平極射投影分析得到滑移區(qū)域的對(duì)稱(chēng)軸中心作為初始凝聚點(diǎn),通過(guò)多次迭代計(jì)算得到滑移區(qū)域內(nèi)的優(yōu)勢(shì)結(jié)構(gòu)面。(3)為了解決結(jié)構(gòu)面抗剪強(qiáng)度參數(shù)的不確定性,提出了雙折減系數(shù)法和模糊集理論法對(duì)楔形體進(jìn)行可靠度分析。根據(jù)Hoek等提出的楔形體極限平衡法,對(duì)不同高度的楔形體進(jìn)行雙折減系數(shù)分析,提出了折減系數(shù)增幅比,并利用可靠度理論驗(yàn)證了該增幅比的準(zhǔn)確性。分析結(jié)果表明:隨著楔形體高度和巖體容重的增加,坡體穩(wěn)定性逐漸降低;在此雙折減系數(shù)分析中,黏聚力的變化幅度不大,而內(nèi)摩擦角的變化幅度很大,內(nèi)摩擦角對(duì)坡體的穩(wěn)定性起著決定性作用,因此可以將雙折減系數(shù)分析中內(nèi)摩擦角的折減系數(shù)值作為楔形體的安全系數(shù)。在楔形體穩(wěn)定性分析中,由于結(jié)構(gòu)面的抗剪強(qiáng)度參數(shù)的不確定性,因此將其作為模糊數(shù),應(yīng)用模糊數(shù)和模糊集理論,同時(shí)采用蒙特卡羅模擬法,提出了模糊蒙特卡羅模擬法和模糊可靠度指標(biāo)理論,分析坡體失穩(wěn)的模糊不確定性。(4)為了探究從楔形體的變形來(lái)判斷其穩(wěn)定狀態(tài),提出了基于赤平極射投影的楔形體位移分析方法。對(duì)楔形體進(jìn)行受力分析,由于楔形體結(jié)構(gòu)面抗剪強(qiáng)度對(duì)楔形體穩(wěn)定性影響程度不同,根據(jù)其受力特點(diǎn),推導(dǎo)出楔形體結(jié)構(gòu)面權(quán)重參數(shù),分別列出只考慮內(nèi)摩擦角作用,考慮內(nèi)摩擦角和黏聚力作用,綜合考慮內(nèi)摩擦角、黏聚力、水頭作用時(shí)的權(quán)重參數(shù)。參考試驗(yàn)資料及相關(guān)規(guī)范,列出單結(jié)構(gòu)面坡體的最大剪切位移,運(yùn)用求解得到的權(quán)重參數(shù)求解出楔形體的最大剪切位移,設(shè)定楔形體安全系數(shù)推導(dǎo)出臨界位移值,根據(jù)監(jiān)測(cè)點(diǎn)與結(jié)構(gòu)面交線(xiàn)位置關(guān)系,判斷監(jiān)測(cè)點(diǎn)位移與最大剪切位移的關(guān)系。
【學(xué)位授予單位】：重慶交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：U418.5
【圖文】：

圖 3.5 滑坡全貌圖表 3.2 巖體結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀傾向(°) 傾角(°) 結(jié)構(gòu)面編號(hào) 傾向(°) 341 13 20 110 136 50 21 257 351 34 22 199 ... ... ... ... 139 51 29 216 225 30 30 128 ... ... ... ... 264 81 36 227 196 26 37 59 69 27 38 19 移分析

1 a a b bb b a atan cos tan costan ( )tan sin tan siniφ α φ ααφ α φ α--=-(3-31)a a b btan cos( ) tan cos( )i i iφ = φ α - α = φ α - α(3-32)式中：αi——為結(jié)構(gòu)面交線(xiàn)的傾向；φi——為結(jié)構(gòu)面交線(xiàn)的傾角；αa——為結(jié)構(gòu)面 A 的傾向；αb——為結(jié)構(gòu)面 B 的傾向；φa——為結(jié)構(gòu)面 A 的傾角；φb——為結(jié)構(gòu)面 B 的傾角。依據(jù)以上公式，求解結(jié)構(gòu)面交線(xiàn)的產(chǎn)狀，利用 MATLAB 軟件，編制相關(guān)程序，所有結(jié)構(gòu)面任意兩兩相交，共求解出 703 條結(jié)構(gòu)面交線(xiàn)的產(chǎn)狀，表 3.3 列舉了部分結(jié)構(gòu)面交線(xiàn)產(chǎn)狀的統(tǒng)計(jì)參數(shù)。根據(jù)楔形體的滑移分析，將所求得的 703 條結(jié)構(gòu)面交線(xiàn)進(jìn)行篩選，參照?qǐng)D 3.7中邊坡的赤平極射投影圖，篩選出位于陰影區(qū)域內(nèi)的結(jié)構(gòu)面交線(xiàn)。借助于MATLAB[82]軟件，共篩選出 158 條位于陰影區(qū)域內(nèi)的結(jié)構(gòu)面交線(xiàn)，表 3.4 為篩選的結(jié)構(gòu)面交線(xiàn)產(chǎn)狀的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，圖 3.8 為利用 DIPS 軟件繪制出篩選的結(jié)構(gòu)面交線(xiàn)極點(diǎn)圖和等密度圖。

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1 馬孟鐸;;赤平極射投影在巖坡穩(wěn)定分析中的應(yīng)用[J];華北水利水電學(xué)院學(xué)報(bào);1987年01期

2 馮登;王俊杰;袁智洪;;基于可靠度理論的赤平極射投影動(dòng)態(tài)分析[J];中國(guó)科技論文;2017年01期

3 袁華娟;楊運(yùn)海;唐凱;;赤平極射投影法在巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性分析中的應(yīng)用[J];山東工業(yè)技術(shù);2015年24期

4 王軍;;邊坡穩(wěn)定性的赤平極射投影法分析[J];今日科苑;2008年20期

5 楊志根;全球冰蓋與地球平極的長(zhǎng)期漂移[J];中國(guó)科學(xué)院上海天文臺(tái)年刊;2004年00期

6 楊志根;平極長(zhǎng)期漂移與地球平均下地幔黏性估計(jì)[J];地球物理學(xué)報(bào);2001年06期

7 姚鵬程;;赤平極射投影法在巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性分析中的應(yīng)用研究[J];水電站設(shè)計(jì);2013年03期

8 宋義亮;羅延婷;井培登;楊俊;;赤平極射投影法在巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性分析中的應(yīng)用[J];安全與環(huán)境工程;2011年01期

9 顧婷;;赤平極射投影法在巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性分析中的初步應(yīng)用[J];水利科技與經(jīng)濟(jì);2010年04期

10 高明;孟慶洲;董猛榮;;實(shí)體比例投影結(jié)合赤平極射投影在巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性分析中的應(yīng)用[J];工程勘察;2014年05期

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本文編號(hào)：2725117