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基于有限单元法的反倾向边坡失稳机理分析
| 论文题名： | 基于有限单元法的反倾向边坡失稳机理分析 |
| 关键词： | 反倾向边坡;有限单元法;失稳机理;变形破坏;位移观测 |
| 摘要： | 反倾向边坡是一种常见的公路边坡形式,尤其是在软弱岩石边坡中更为常见,因为一般认为此种边坡避免了顺层边坡中坡沿节理面或片理滑动的可能性,属于相对较稳定的边坡状态,但工程实践中软弱岩层的反倾向边坡也会经常地的出现边坡失稳的状况。因反向边坡的破坏又处去处于深层,对失稳的成因、破裂面位置和形状缺乏认识,影响到反倾向边坡的稳定性判断,进而导致未采取工程防治措施或措施不当。因此,反倾向边坡稳定性的分析方法的探究就成为反倾向滑坡治理的一个难点。工程实践表明,反倾岩质边坡的失稳,具有隐蔽性、突发性、高速性、灾难性的后果。因此,人们逐渐认识到应加强重大工程中的反倾岩质边坡稳定性的理论及应用研究。本文依托结合十堰至天水高速公路安康段YK57+260~YK57+325段右侧的反倾岩质边坡,以大量深入的野外现场地质调查为基础,较全面的研究了该反倾岩质边坡的岩体结构特征和坡体结构特征;在此基础上,针对边坡开挖过程中出现的变形破坏迹象进行机制分析,并结合坡面位移观测数据以及坡面前期垮塌现场的实地调查,建立模型,采用数值法开展反倾向边坡稳定性分析,从而对反倾向高边坡垮塌的原因给出明确结论。为反倾向边坡稳定性研究作出有益探索。 具体内容及成果如下: 1、结合边坡施工开挖,较全面的研究了十堰至安康高速公路安康段YK57+260~YK57+325段右侧边坡的岩体结构特征,其中包括结构面的工程地质分级、各级结构面的工程地质特征、性质,陡倾角反倾结构面的工程地质性状及其对边坡变形的控制意义,建立了边坡的岩体结构模型。 2、针对软岩,尤其是千枚岩边坡的破坏机理、破坏规律进行分类,建立一个相对较完整的岩质边坡分类,便于从其中找到与之相对应的岩质边坡破坏模式。 3、根据边坡开挖所揭示的边坡岩体变形破坏迹象,依据边坡的岩体结构特征及坡体结构特征,运用GTS有限元进行数值模拟,重点考虑不同产状、不同岩性的岩层在施工的不同阶段在边坡中应力应变的分布,以及水在工程实例边坡中对边坡破坏的影响,通过边坡破坏形式的模拟,以坡面变形监测资料为佐证,探寻边坡前期破坏的真正原因与模式,并提出支护建议。 |
| 作者： | 石锦欣 |
| 专业： | 防灾减灾工程及防护工程 |
| 导师： | 窦明健 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长安大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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