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强风化岩质高边坡稳定性分析与评价
| 论文题名： | 强风化岩质高边坡稳定性分析与评价 |
| 关键词： | 高速公路;强风化岩质高边坡;边坡稳定性;安全系数;极限平衡法;强度折减有限元法 |
| 摘要： | 强风化的岩体具有弹性模量小、粘聚力小、泊松比高、亲水性强等特点。强风化岩质高边坡在云南十分常见，这些边坡大多数都处于不稳定状态。由于强风化岩体性质的特殊性，不同的分析方法得到的边坡稳定安全系数往往差别很大，这给边坡的加固与防护带来了很大的困难。因此，对于强风化岩质高边坡，怎样进行稳定性分析，如何评价分析结果就显得十分重要。 本文的主要工作有： 1.结合水麻高速公路K57+675强风化泥岩高边坡，在边坡工程资料的基础上，建立边坡的计算模型，运用极限平衡法中的直线滑动法和简化Bishop法对其稳定安全系数进行求解。 2.根据弹塑性力学及有限元的相关理论，建立边坡的有限元模型，分别分析边坡在自重应力场下的应力、应变、位移和考虑开挖过程时的稳定情况。并结合抗剪强度折减法求解边坡的稳定安全系数。 3.对极限平衡法和强度折减有限元法的分析结果进行了综合评价。得到的主要结论为： 1.该强风化泥岩高边坡的稳定安全系数略小于0.973，边坡处于不稳定状态，滑动面类似圆弧型。考虑开挖过程时，边坡的安全系数为0.800，发生局部失稳。 2.尽管该强风化泥岩高边坡存在明显的岩层分界线(直线)，但坡顶的张拉裂缝和坡体的轻微滑动还是表明，按圆弧型滑动求解得到的安全系数更符合实际，有限元模拟的结果也支持边坡的圆弧型滑动。 3.对于该强风化泥岩高边坡，按照极限平衡法的圆弧型滑动求解得到的最小稳定安全系数0.973比较符合实际，按弹塑性有限元结合抗剪强度折减法得到的安全系数1.090偏大。 4.有限元法的优点不仅在于求出折减系数，对于具有复杂地貌、地质的边坡则可自动求出任意形状的临界滑移面，并能模拟出边坡失稳及施工开挖的自然过程，这是传统极限平衡法无法做到的。如果要将弹塑性有限元结合抗剪强度折减法得到的安全系数应用于工程实际，应该注意到相关的规范中边坡安全系数的参考值是以极限平衡法为基础的。 |
| 作者： | 朱维伟 |
| 专业： | 森林工程 |
| 导师： | 刘远才 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南林学院 |
| 学位年度： | 2008 |
| 正文语种： | 中文 |
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