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降雨条件下顺层岩质边坡致灾机理研究
| 论文题名： | 降雨条件下顺层岩质边坡致灾机理研究 |
| 关键词： | 顺层岩质边坡;孔隙水压力;体积含水量;降雨条件;致灾机理 |
| 摘要： | 随着国家西部大开发战略的进行，山区修建的高速铁路越来越多，在山区修建高速铁路将会产生很多高填方的路堤边坡及高挖方的路堑边坡。对于自然边坡及支挡边坡，降雨都会对边坡的稳定性产生很大的影响，据统计90％以上的滑坡都与降雨有关。因此，研究降雨条件下顺层岩质边坡的稳定性对于高速铁路的运营安全有着重大的意义。 论文主要是以铁道部重点科研项目—高陡边坡运营安全防灾监控及报警系统技术研究(2010G018-E-4)为依托，利用数值分析软件Midas-GTS建立二维降雨分析模型，研究降雨条件下边坡内部孔隙水压力变化规律、降雨过程中边坡的变形规律等。以贵广高速铁路K307工点为原型进行室内降雨模型试验，通过配合比试验确定模型材料相似配合比，在配合比试验的基础上建立室内大型降雨物理模型试验，探讨在降雨过程中边坡内部孔隙水压力、体积含水量、坡体变形随降雨时间的变化规律;研究支挡结构边坡在降雨过程中支挡结构内力的变化规律。论文取得的主要成果如下: 1.利用Midas-GTS软件建立边坡降雨分析模型，得出在降雨入渗过程中，坡体内的孔隙水压力随着降雨时间、降雨强度的增大而减小，坡体表面附近某些位置出现暂态饱和区，边坡稳定性降低;降雨强度增大坡体产生的位移也相应的增大;边坡在降雨条件下会沿着软弱夹层面产生滑移-拉裂破坏。 2.通过相似理论的分析，由弹性力学平衡微分方程、物理方程、几何方程、边界条件及运动学、水力学的基本理论推导了各物理量的相似判据。 3.确定能够满足试验要求的岩体及软弱夹层的相似材料;通过大量配合比试验，得到了岩体相似材料最佳配合比，并且通过试验得到了各种相似材料的含量与相似岩体物理力学参数之间的关系;通过对软弱夹层相似材料的研究，确定了能够较好模拟软弱夹层的相似材料配合比，并通过直剪试验得出软弱夹层相似材料各组成成分对夹层物理力学性质的影响;探讨了不同含水量状态下，软弱夹层强度参数指标的变化规律。 4.对建模方法进行了描述并叙述了试验中所需采集的数据、采集手段及采集原理，设计了能够满足试验要求的坡体位移传感器。通过室内顺层岩质边坡降雨模型试验，得到自然边坡、有支挡结构边坡在降雨过程中软弱夹层含水量、孔隙水压力及边坡位移的变化规律。通过有支挡结构边坡降雨模型试验得到锚索框架梁、抗滑桩的内力变化。 |
| 作者： | 王运超 |
| 专业： | 岩土工程 |
| 导师： | 罗书学 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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