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原文传递基于MIDAS GTS NX高原公路边坡稳定性分析及防治措施研究

论文题名：	基于MIDAS GTS NX高原公路边坡稳定性分析及防治措施研究
关键词：	公路边坡;稳定性分析;加固治理
摘要：	公路工程建设和运营中，边坡的稳定性对公路的安全通行，人的生命财产、经济发展有重要的影响。数百年来，国内外在边坡稳定性分析和边坡治理技术研究方面投入了大量精力，取得了一定的成果。但针对高原地区边坡稳定分析和加固治理研究相对较少，而且在实际公路工程建设中由于地质勘测工作不充分，稳定分析考虑到的影响因素不够，防护设计不合理等导致公路边坡施工期间或者后期运营过程中发生支护结构破坏、边坡失稳等情况，这不仅造成区域内基础设施的损坏影响社会经济，而且危及当地居民以及驾驶人员生命。其次，在我国公路工程建设中，遇到边坡稳定性的问题时，虽然极限平衡法是在大部分规范中推荐、规定或实际工程中常使用的方法，但该方法在稳定分析计算时做了许多假设和简化，把研究的土体和岩体当作刚体，忽略了岩土体本身的应力与变形，这种情况会对分析结果造成一定的误差，而有限元法凭借自身的强大数值分析方法，在求解边坡稳定性问题时，不仅能直观地分析出公路边坡和滑坡体最危险滑动面以及能模拟边坡失稳破坏的全过程，而且可以精确求出滑坡体的应力应变大小，该方法优点是它能很好满足和弥补极限平衡法所不能满足的缺点，为公路边坡加固治理提供有效的治理依据。　　因此本文依托西藏某公路边坡治理项目，在结合前人的研究成果上，基于极限平衡法和MIDAS GTS NX有限元强度折减法进行边坡稳定性分析，并对比传统分析方法与数值分析方法的结果，验证传统分析法在西藏地区公路边坡稳定分析中的适用性，再利用MIDAS GTS NX有限元数值模拟分析软件，做边坡在正常工况和非正工况下的稳定性评价。最后，对模拟出的不稳定部位进行加固治理，并对治理后的滑坡治理工程进行模拟，验证治理方案的合理性，为西藏地区类似公路边坡防护治理提供参考。主要研究内容及结论如下：　　（1）通过对工程地质调查数据的分析和汇总，定性分析了边坡的整体稳定性和未来滑移趋势。　　（2）利用极限平衡法和MIDAS GTS NX有限元强度折减法，建立2D和3D边坡模型，对治理前的边坡分别在正常工况和非正常工况进行定量分析计算，并比较和验证两种分析方法的计算结果。根据传统分析方法和数值模拟的结果都表明，在非正常工况作用对研究区域内边坡整体稳定性的影响比较大，若不及时对其进行加固治理，在降雨作用下可能发生滑坡。　　（3）借助MIDAS GTS NX有限元数值模拟软件，从边坡整体的位移、塑性应变、安全系数对不同位置的抗滑桩分析，确定抗滑桩最优布置方案（抗滑桩2’ ）。再对治理后的典型边坡在最不利情况下（暴雨工况）的稳定性分析，最终得到公路边坡在抗滑桩2’的治理作用下，边坡整体位移减小，安全系数增大，在最不利的情况下，边坡仍处于稳定状态，证明该段边坡得到了有效的治理。
作者：	次仁拉姆
专业：	土木水利
导师：	王辛岩
授予学位：	硕士
授予学位单位：	西藏大学
学位年度：	2023