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丰宁输水隧道出口高边坡稳定性分析与应用
| 论文题名： | 丰宁输水隧道出口高边坡稳定性分析与应用 |
| 关键词： | 输水隧道;隧洞出口;边坡稳定性;有限元分析 |
| 摘要： | 工程建设中，往往会遇到大量的边坡工程。边坡工程建设过程中边坡失稳是一种全球性的地质灾害，与地震、火山同被列为全球三大地质灾害。边坡的失稳破坏事故，给人类带来了严重的生命与财产损失，因此，针对边坡工程施工过程中开挖与支护问题的探讨与研究，以及边坡的稳定性分析是工程建设中一项必不可少的任务。本文结合丰宁输水隧道出口高边坡实际地质情况和开挖支护施工情况，使用大型通用有限元软件ANSYS对边坡进行有限元数值模拟分析。 本文结合输水隧洞出口高边坡实际工程地质条件，充分考虑现场开挖支护施工顺序，运用有限元软件ANSYS对边坡开挖及支护过程进行模拟，获得不同开挖阶段及支护下边坡的最大变形、最大应力等的分布情况。经过分析可知:边坡在天然状态下稳定;边坡开挖过程中加以锚喷支护是必要的，且锚喷支护能较好的改变边坡表面应力分布;第三阶段边坡开挖时坡脚位移变化较大，所以爆破时一定要留足保护层，防止对坡体造成大的扰动，发生边坡失稳。基于有限元强度折减系数法，依次选取折减系数，分别对原始坡体和开挖支护完成后边坡的强度参数进行折减，将折减后的参数输入进行有限元计算，根据坡体失稳判据，计算获得原始边坡和开挖支护完成后边坡的安全系数。通过分析不同折减系数下的收敛曲线、水平位移、塑性变形模拟结果得出:原始边坡的强度折减系数为F=6.31，即边坡模型的安全系数为6.31;开挖支护完成边坡的强度折减系数为F=5.0，即边坡模型的安全系数为5.0，又因为该边坡安全系数大于一级边坡安全系数1.35，所以说该边坡是稳定的。通过本文分析，结合数值模拟结果，讨论了该边坡易失稳情况，为输水隧道进洞施工防护提供参考。 |
| 作者： | 林树森 |
| 专业： | 水利工程 |
| 导师： | 刘传孝 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 山东农业大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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