本文選題：邊坡 + 安全系數(shù)　； 參考：《武漢大學(xué)》2016年博士論文

【摘要】：邊坡的應(yīng)力場(chǎng)和變形場(chǎng)與邊坡穩(wěn)定性有密切聯(lián)系,如何有效地利用應(yīng)力場(chǎng)和變形場(chǎng)去判斷邊坡的破壞模式并對(duì)其進(jìn)行加固,具有重要的理論價(jià)值和工程意義。從理論分析、試驗(yàn)驗(yàn)證、數(shù)值計(jì)算、實(shí)際工程分析四個(gè)方面出發(fā)研究上述問(wèn)題,得出以下主要結(jié)論：(1)通過(guò)邊坡離心模型試驗(yàn),研究了其變形特點(diǎn),并對(duì)試驗(yàn)土樣開(kāi)展了三軸試驗(yàn),建立了變模量彈塑性模型和Et-μt二重勢(shì)面模型,認(rèn)為數(shù)值方法基本可反映破壞前的試驗(yàn)結(jié)果,但要研究破壞的發(fā)生和發(fā)展的全過(guò)程,仍需更深入的研究。(2)根據(jù)應(yīng)力場(chǎng)和變形場(chǎng)確定滑坡的破壞類型以及其最優(yōu)加固位置。采用變模量強(qiáng)度折減法對(duì)邊坡的應(yīng)力場(chǎng)和變形場(chǎng)進(jìn)行計(jì)算分析,通過(guò)數(shù)值計(jì)算結(jié)果表明：對(duì)于推移式滑坡,其上部的應(yīng)力水平和位移高于下部；牽引式滑坡下部的應(yīng)力水平和位移大于上部；而復(fù)合式滑坡,則是推移式滑坡和牽引式滑坡的組合。假設(shè)在邊坡的不同位置設(shè)置抗滑樁,研究抗滑樁加固后的安全系數(shù)與應(yīng)力場(chǎng)和變形場(chǎng)的關(guān)系,結(jié)果表明當(dāng)抗滑樁設(shè)置在應(yīng)力水平和變形場(chǎng)均較大的位置可獲得最大安全系數(shù)。因此,推移式滑坡的最優(yōu)加固位置是其上部,而牽引式滑坡的最優(yōu)加固位置則是其下部,對(duì)于復(fù)合型滑坡其最優(yōu)位置一般在邊坡內(nèi)應(yīng)力水平和變形場(chǎng)都較大的位置。同樣,采用錨索加固時(shí),發(fā)現(xiàn)在高應(yīng)力水平和大位移區(qū)域分配更多的加固荷載可以獲得較好的加固效果。(3)比較不同破壞模式下強(qiáng)度折減法與傳統(tǒng)整體極限平衡法的安全系數(shù),發(fā)現(xiàn)推移式滑坡的兩者結(jié)果較一致,而牽引式滑坡整體極限平衡法的結(jié)果大于強(qiáng)度折減法；牽引式滑坡的整體極限平衡法的安全系數(shù)可能是偏大的,尤其是存在較大的不均地質(zhì)情況。(4)不同的破壞模式,邊坡的位移模式也不一樣,采用變模量強(qiáng)度折減法分析不同邊坡破壞模式,總結(jié)得出：對(duì)于牽引式滑坡,其滑動(dòng)破壞呈現(xiàn)“脆性”破壞的特征；而推移式滑坡在滑坡前在坡頂會(huì)有明顯的位移預(yù)警,具有“塑性”破壞的特點(diǎn)。因此,邊坡設(shè)計(jì)處理應(yīng)避免產(chǎn)生牽引式破壞模式,宜設(shè)計(jì)成推移式破壞模式,就像鋼筋混凝土梁的“適筋梁”那樣,會(huì)在破壞前有明顯的預(yù)警變形,減少災(zāi)害發(fā)生。
[Abstract]:The stress field and deformation field of the slope are closely related to the stability of the slope. How to use the stress field and the deformation field effectively to judge the failure mode of the slope and strengthen it has important theoretical value and engineering significance. The above problems are studied from four aspects: theoretical analysis, experimental verification, numerical calculation and practical engineering analysis. The main conclusions are as follows: (1) through the centrifugal model test of slope, the deformation characteristics are studied. Triaxial tests were carried out on the test soil samples, and the elastic plastic model of variable modulus and the Et- 渭 t potential surface model were established. It is considered that the numerical method can basically reflect the test results before failure, but the whole process of occurrence and development of failure should be studied. Further research is needed. (2) according to the stress field and deformation field, the failure type of landslide and its optimal reinforcement location are determined. The stress field and deformation field of the slope are calculated and analyzed by the variable modulus strength reduction method. The numerical results show that the stress level and displacement in the upper part of the slope are higher than those in the lower part; The stress level and displacement in the lower part of the traction landslide are greater than those in the upper part, while the composite landslide is the combination of the moving landslide and the traction landslide. Assuming that anti-slide pile is set in different position of slope, the relationship between safety factor, stress field and deformation field after reinforcement of anti-slide pile is studied. The results show that the maximum safety factor can be obtained when the anti-slide pile is located in the position where the stress level and deformation field are larger. Therefore, the optimal reinforcement position of the bedded landslide is its upper part, while the optimal reinforcement position of the traction landslide is its lower part. For the composite landslide, the optimal position is generally in the position where the stress level and deformation field of the slope are relatively large. In the same way, when using anchor cable to reinforce, it is found that more load distribution in high stress level and large displacement region can obtain better reinforcement effect. (3) comparing the safety coefficient of strength reduction method and traditional limit equilibrium method under different failure modes, It is found that the results of the two methods are consistent, while the results of the overall limit equilibrium method of the traction landslide are greater than those of the strength reduction method, and the safety factor of the overall limit equilibrium method of the traction landslide may be on the high side. In particular, there are large uneven geological conditions. (4) different failure modes and different displacement modes of slope are also different. The failure modes of different slopes are analyzed by variable modulus strength reduction method, and the following conclusions are obtained: for tractive landslides, The sliding failure shows the characteristics of "brittle" failure, while the bedded landslide has the characteristics of "plastic" failure and obvious displacement warning at the top of the slope before the landslide. Therefore, the slope design treatment should avoid the traction failure mode, and should be designed as the displacement failure mode, just like the reinforced concrete beam, there will be obvious early warning deformation before the failure, and the disaster will be reduced.
【學(xué)位授予單位】：武漢大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TU43

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本文編號(hào)：2078995