详情

原文传递道路边坡灾害仿真模拟技术研究

论文题名：	道路边坡灾害仿真模拟技术研究
关键词：	公路建设;边坡灾害;降雨入渗;非饱和土渗流
摘要：	我国地域广阔，地形地貌复杂，在公路建设过程中，形成了大量的边坡工程，对安全性和使用性要求较高。目前，边坡灾害问题越来越突出，降雨与地震是引发边坡灾害的重要诱因。　　本文基于FLAC3D软件，对边坡的稳定性与降雨、地震引发的道路边坡灾害进行了仿真模拟分析，主要围绕FLAC软件基本原理；边坡失稳判据；降雨与地震条件下边坡灾害形式与影响因素，展开了一系列的研究工作。　　通过广泛查阅国内外相关文献，总结分析了目前边坡稳定性分析中常用的方法，在充分理解强度折减法理论及总结前人研究成果的基础上，应用强度折减法分析边坡稳定性。提出适用于FLAC3D模拟的边坡破坏准则，即边坡破坏时程序算法不收敛，并伴随有特征部位的位移突变，联合使用应变增量图与速度矢量图获得边坡的临界滑裂面。　　根据非饱和土土力学理论，将基质吸力与非饱和土抗剪强度理论加入到编写的FLAC3D边坡安全系数求解程序中。结果表明，考虑边坡的非饱和土特性后，模拟得到的边坡安全系数有所提高。　　根据非饱和土的渗透特性与土-水特征曲线，编写了FLAC3D非饱和土降雨渗流程序，使FLAC3D可以运用到非饱和土渗流领域。使用该程序模拟了边坡降雨渗流试验，得到了比较满意的模拟数据。　　将FLAC3D非饱和土降雨渗流程序与边坡安全系数求解程序融合在一起，模拟分析了边坡在降雨条件下的渗流情况与安全系数变化，得到降雨后边坡的危险区域，提出了“坡脚小弧”滑坡的概念。并使用编写的程序分析探讨了降雨时长、降雨强度、渗透系数以及边坡坡度对降雨后边坡安全性的影响。　　介绍分析了地震动力学的基本理论与FLAC3D动力分析模块中涉及的边界条件、阻尼形式、地震荷载等，利用编写的程序对地震作用下土质边坡的地震动力响应进行分析计算。结果表明，边坡对于地震的加速度、速度与位移有放大效应，且边坡顶部的放大效应大于边坡底部，而边坡的中下部位是土质边坡抗震关键部位。
作者：	周韡
专业：	交通运输工程;道路与铁道工程
导师：	黄晓明
授予学位：	硕士
授予学位单位：	东南大学
学位年度：	2010
正文语种：	中文