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基于离散元的松散堆积体高边坡稳定性研究
| 论文题名： | 基于离散元的松散堆积体高边坡稳定性研究 |
| 关键词： | 松散堆积体;边坡稳定性;山区公路;颗粒离散元;数值模拟 |
| 摘要： | 在西南山区公路建设中，会经常遇到松散堆积体。这些堆积体会给路基、隧道或者桥梁修筑时带来诸多困难，甚至出现灾害。而目前对其的研究不够，所采取的数值模拟方法一般是有限元和拉格朗日法等，这些方法不能够准确模拟其散体状态，而颗粒离散元的方法能够较好的对其模拟分析。本文的研究以重庆交通大学交通土建工程材料国家地方联合工程实验室开放基金项目《基于离散元理论的松散堆积体高边坡稳定性研究》（编号:LHSYS-2013-007）为支撑，依托走马岭隧道边仰坡为工程实例，采用颗粒离散元软件PFC2D从细观力学层面，研究松散堆积体颗粒间粘结强度的变化及位移、破坏的发生发展过程。同时，结合室内大型直剪试验以及室内模型试验等，得出如下结论: 1、本文通过对堆积体区隧道边坡的失稳模式的研习，了解了其失稳机理。运用室内大型直剪仪获取了堆积体的物理力学参数，将室内实验数据运用到Plaxis2D数值模拟中，监测了堆积体的位移，并分析了其稳定性。 2、通过采用有限元软件Plaxis2D和离散元软件PFC2D分别对走马岭隧道出口段边坡的数值模拟，发现有限元软件不能较好的模拟松散堆积体的状态，无法模拟出松散堆积体不连续这一特性，分析所得结果存在局限性，而离散元理论可以较好的解决这一问题。 3、本文着重采用离散单元理论来研究松散堆积体边坡，尝试性的使用PFC2D数值模拟软件对走马岭隧道出口段边坡进行数值模拟，通过室内试验和PFC2D模拟的三轴试验对比分析，获取了数值模拟颗粒参数。研究了三种坡比开挖下边坡的稳定性，并根据模拟的结果，分别分析了在不同密度的锚杆加固下其坡顶、坡腰和坡脚处的位移，较好的解决了松散堆积体介质不连续这一模拟难题，并试探性的给出了工程防护建议。 |
| 作者： | 王玮 |
| 专业： | 交通运输工程 |
| 导师： | 柴贺军 |
| 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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