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不同降雨和地震条件下边坡的稳定性分析研究
| 论文题名： | 不同降雨和地震条件下边坡的稳定性分析研究 |
| 关键词： | 公路建设;岩土高边坡;稳定性;降雨类型;地震环境 |
| 摘要： | 边坡的稳定性以外界因素无法准确预测及发生失稳后对人们财产和生命带来巨大损害等缺点至今仍然是一个十分热门的研究课题。在众多外界影响因素中又以降雨和地震因素为主,因此研究边坡在地震和降雨条件下的稳定性对于学术和工程实践有着巨大的现实理论意义。 中国西南地区处于地震带上,发生地震频率较高;并且该地区降雨量较大,持时较长,针对川东地区存在较多的泥岩和砂岩夹层结构的岩土高边坡,本文选取了重庆市北碚区复兴镇横一路延伸段道路岩土高边坡为工程背景,采用有限元ABAQUS软件建立三维模型,探索边坡在不同降雨类型和地震条件下的稳定性及变形规律;同时研究了在最不利降雨和地震耦合作用下,不同位置布置锚杆后边坡的稳定性变化规律及相应的变形特征。本文的研究内容主要有以下几个方面: (1)利用ABAQUS软件建立三维模型,分析了在地震作用下边坡的应力场、位移场和安全系数,研究了边坡在地震荷载作用下的变形特征及稳定性。结果表明,随着地震水平加速度的增加,边坡受到的应力由浅入深逐渐增加,在坡底处应力达到最大;岩土边坡在地震荷载作用下坡顶主要发生受拉破坏,且破坏产生的永久性位移随着地震水平加速度的增加而增加;边坡的安全系数会随着地震水平加速度的增加而降低。 (2)借助ABAQUS软件建立三维模型,分析了在短时大暴雨、长时暴雨和数日大雨工况下边坡的的孔隙水压力场、位移场和安全系数,研究了边坡的稳定性及变形规律。结果表明,短时大暴雨工况下边坡的孔隙水压力和位移量最大,长时暴雨工况下边坡的孔隙水压力和位移量次之,数日大雨工况下边坡的孔隙水压力和位移量最小,并且最大位移都出现在素填土坡面和坡顶处;对比不同降雨类型可知,降雨强度越大,边坡的稳定性越低。 (3)利用ABAQUS数值计算模型,分析在最不利降雨和地震耦合作用下,坡顶、坡中、坡脚处布置锚杆后边坡的应力场、位移场和安全系数,研究了边坡的稳定性及变化规律。结果表明,在降雨和地震荷载耦合作用下边坡施加锚杆后整体的稳定性得到明显提升,并且探索出在坡中处布置锚杆比在坡顶和坡脚处布置锚杆的抗滑效果要好。 |
| 作者： | 林宇晨 |
| 专业： | 交通运输工程；道路与铁道工程 |
| 导师： | 冯晓 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2018 |
| 正文语种： | 中文 |
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