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顺层岩体路堑边坡稳定性的有限元模拟分析
| 论文题名： | 顺层岩体路堑边坡稳定性的有限元模拟分析 |
| 关键词： | 顺层岩体;路堑边坡;强度折减;有限元法 |
| 摘要： | 顺层岩体边坡是指斜坡倾斜方向与岩层倾向一致的边坡。由于人工开挖产生临空面时，或在受地表水浸蚀等不利因素作用下，顺层岩质路堑边坡很容易沿着层间软弱结构面发生滑坡。随着我国西部开发步伐的加快和山区高等级公路的大量兴建，顺层岩体边坡工程问题日渐突出，其研究具有重要的现实意义。本文采用理论分析和数值分析相结合的手段，对顺层岩体路堑边坡的稳定性问题进行了重点研究。首先，讨论了顺层岩体路堑边坡的常见病害，破坏类型及特征。建立了顺层岩体边坡典型完全平面滑动型模型，运用极限平衡原理，推导出了顺层岩体边坡保持稳定时的最大坡高的解析解。其次，对顺层岩体边坡的有限元单元和结构面的力学模型进行了一定的探讨，给出了基于强度折减理论的边坡安全系数的求解方法和边坡破坏状态的确定方法。然后，根据实际工程条件，建立了顺层岩体路堑边坡的有限元分析模型，采用强度折减弹塑性有限元法，借助于ANSYS软件，分析了边坡的应力、变形和稳定性，并计算了不稳定边坡的下推力。进一步地，通过顺层岩体路堑边坡的稳定性对结构面的强度参数、岩层倾角和岩层厚度等因素的敏感性分析，总结了顺层岩体路堑边坡的稳定性规律。另外，讨论了顺层岩体路堑边坡开挖过程中的应力释放问题和边坡模拟过程中的失稳判据问题，提出了边坡失稳的综合判别依据；对顺层岩体路堑边坡在开挖过程中的应力、变形和稳定性的发展和变化进行了动态模拟分析。最后，简要地讨论了顺层岩体路堑边坡工程中常用的支护处理方式。 |
| 作者： | 王平 |
| 专业： | 岩土工程 |
| 导师： | 龚文惠 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 华中科技大学 |
| 学位年度： | 2005 |
| 正文语种： | 中文 |
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