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原文传递高速公路岩质高边坡稳定性研究

论文题名：	高速公路岩质高边坡稳定性研究
关键词：	高速公路;岩体高边坡;边坡稳定性;加锚节理;弹塑性有限元
摘要：	随着我国经济建设的高速发展，对高等级道路的建设需求也不断地扩大。由于中西部地区地质条件的特殊性和复杂性，工程建设规模和力度越来越大，边坡地质灾害也更为突出，边坡问题从简单的土坡延伸到复杂的岩质高大边坡，因此岩质边坡稳定性研究将变得更加重要。大多数边坡岩土体是由非匀质，各向异性的不连续介质组成，自然边坡在受侵蚀、下切和人工边坡开挖过程中，边坡岩体的应力方向和大小，在不断地发生调整和变化，加上各地区初始地应力的分布规律亦各不相同，因而边坡岩土体中应力的分布、变化规律是相当复杂的。本文基于湖南省交通科技项目——山区高速公路桥基岸坡及陡坡路基稳定试验研究，研究高速公路岩质高边坡稳定性问题。首先综合归纳了岩土工程分析的定性、定量的方法，阐述了数值分析原理；从岩体材料的弹塑性有限元的基本思想着手，对岩体材料参数进行合理的假设，并且利用各种屈服条件和准则建立起了弹塑性本构方程的一般表达式，同时对加载方法和边坡安全系数进行了研究；考虑到工程锚固的实际，将锚杆的作用加入到岩体及节理的本构关系式中一起进行考虑，建立起加锚节理岩体的弹粘塑性本构关系式。最后以某高速公路上一处大桥岸坡为例，利用编写的桥基岸坡稳定性分析程序，进行峡谷岸坡稳定性有限元数值模拟分析。使用有限元程序ANSYS及自行编写的有限元程序对两岸坡作为整体进行了对比模拟研究。通过天然状态下岸坡应力位移特征与设桥后岸坡应力位移特征以及两桥基局部应力位移特征进行对比分析，最后再考虑锚杆的作用，得出相应的结论。计算结果表明该法实用可靠，符合工程实际。本文的解答结果不仅可应用于工程实际的相应问题。而且作为本文特例包含了以往文献的若干结果。
作者：	王浩
专业：	工程力学
导师：	熊渊博
授予学位：	硕士
授予学位单位：	湖南大学
学位年度：	2007
正文语种：	中文