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高边坡地震作用下稳定性及工程处治技术研究
| 论文题名： | 高边坡地震作用下稳定性及工程处治技术研究 |
| 关键词： | 地震作用;边坡稳定性;岩土工程;地震荷载;病害治理;抗震分析 |
| 摘要： | 地震作用下的高边坡稳定性问题一直是地震工程及岩土工程中重要的研究方向之一。由于岩土体自身的结构性质和所处环境的影响，以及地震荷载的复杂多变性，让高边坡稳定性问题变得更为复杂。本文基于重庆市渝中区大化路高边坡这一工程背景，进行抗震分析，主要的研究内容及结论如下: ①分析了目前国内外对高边坡的抗震稳定性研究现状、破坏模式、病害治理和评价方法、西南地区高边坡的主要特征等，并总结了目前在该领域依旧存在的问题。 ②对高边坡在地震作用下的稳定性影响因素进行总结和分析。并对赤平极射投影法、拟静力极限平衡法以及有限元强度折减法这三种边坡动力稳定性评价方法进行简要概述。 ③分别用作图法和自动搜索法判断了大化路自然边坡潜在滑动面的位置，确定了合理的求解滑动面位置的方法;根据赤平极射投影法分析了大化路高边坡的变形破坏模式。 ④基于拟静力理论，推导出拟静力地震荷载与自重同时作用下边坡稳定性系数的求解公式，并且证明了推导公式的合理性，同时还证明了采用有限元强度折减法得到的自然边坡的稳定性系数与推导公式所计算的结果基本一致。 ⑤总结了平面应变问题中抗滑桩的等效刚度计算方法。基于有限元强度折减理论，运用MIDAS-GTS/NX软件模拟了大化路高边坡某特殊断面高边坡在7种不同桩间距下的受力情况，并分别从静力与地震两种状态进行具体分析。得出以下结论: 1)经分析，自然边坡是稳定的，边坡直立开挖后的稳定系数降低了，故提出对该边坡进行边开挖边采用锚杆与抗滑桩同时支护的施工方案。 2)开挖支护后的高边坡，在静力与地震作用下的安全系数均满足规范要求，塑性区均无出现贯穿现象，且无应力突变现象，由此判断两种情况下边坡均处于稳定状态。 3)静力与地震荷载作用下，桩间距越大，边坡越不稳定且抗滑桩变形越明显，故适当减小桩间距对提高边坡整体稳定性与抗滑桩的稳定性都是有利的，但桩间距过小将造成资源浪费。提出了大化路高边坡抗滑桩的合理桩间距。 4)本文研究成果对类似于大化路高边坡等边坡工程的设计和施工具有一定的参考价值。 |
| 作者： | 方菲 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 高峰 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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