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隧道洞口边仰坡稳定性的上限分析
| 论文题名： | 隧道洞口边仰坡稳定性的上限分析 |
| 关键词： | 隧道洞口;边仰坡;稳定性;上限计算;孔隙水压 |
| 摘要： | 随着我国经济的迅速发展及基础设施投入的加大，在工程建设中出现了越来越多的隧道工程。隧道洞口边仰坡的稳定性关系到整个隧道施工的顺利进行。另外，若隧道洞口所处地段地质条件较差，极易出现滑坡问题。如何保证隧道洞口段工程施工的安全和质量，便成为研究热点。 针对隧道洞口边仰坡所处的地质条件及实际工程情况，本文采用极限分析上限原理对隧道洞口边仰坡的稳定性进行分析，主要包括以下几个方面的内容: (1)基于极限分析上限原理，建立了隧道洞口边仰坡的对数螺旋线破坏机构，对其稳定性进行分析。首次计算了隧道洞口边仰坡的上限计算公式，计算了其外部重力做功功率以及内部能量耗散功率方程，将隧道洞口边仰坡临界高度的求解转化为非线性规划的数学问题。将计算结果与已有的极限平衡法结果进行比较，可知两者的计算结果相差不大，进而验证了本文方法的有效性。 (2)考虑地震力荷载、孔隙水压力作用的影响，并结合强度折减技术，计算了复杂情况下隧道洞口边仰坡的安全系数。通过参数分析，得出地震力及孔隙水压力对隧道洞口边仰坡稳定性的影响。 (3)针对非均质土体中应用上限定理的困难，利用滑动面离散技术，通过关键点的坐标生成速度间断面，研究了非均质土的隧道洞口边仰坡的稳定性问题。与传统解析方法的比较说明，当破坏机构的主要参数相同时，离散方法求得的功率与解析方法求得功率相近，验证了离散方法的有效性。 (4)根据蒙华煤运通道九条岭隧道边仰坡工程及湘西大干溪Ⅰ号隧道洞口边仰坡滑坡工程，利用本文提出的稳定分析方法，对实际隧道边仰坡的安全系数及临界高度进行了计算。结果表明，本文提出的上限分析方法对于隧道边仰坡稳定性分析是可靠和有效的。 |
| 作者： | 王路路 |
| 专业： | 土木工程 |
| 导师： | 杨小礼 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 中南大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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