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复杂堆积体边坡变形失稳分析及其稳定性综合评价

作　者: 冯刚
导　师: 戚蓝
学　校: 天津大学
专　业: 水工结构工程
关键词: 堆积体边坡变形失稳 PLAXIS2D 数值模拟稳定性评价
分类号: TU43
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 39次
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内容摘要

堆积体边坡是我国西南地区普遍可见的一种地形地貌,通常处于临界状态,一遇开挖和降雨即可能发生开裂、解体和滑坡,给工作人员安全和工程顺利建设带来严重危害。本文的研究是以某水电站枢纽工程左岸坝前堆积体边坡为工程实例开展的,依托前期地质勘测及物探成果和变形控制监测成果对堆积体边坡进行变形失稳分析和稳定性综合评价。通过研究综合分析该堆积体从自然状态到开挖失稳再到综合控制支护加固等一系列的变化发展过程,最后,总结出堆积体稳定性分析最优评价方法。主要进行的研究工作如下:(1)介绍了边坡稳定性分析的基本理论与方法,以及对不断涌现出的新理论、新方法进行整理、归纳和分类,力图对复杂堆积体边坡变形破坏模式和边坡稳定性分析的理论与方法具有较为全面和深入的认识,为工程实例的研究确定适合的分析理论和方法。(2)通过对堆积体参数、典型剖面和潜在滑裂面的选取,利用传统边坡稳定分析方法—刚体极限平衡法,对堆积体边坡进行静力平衡计算,求出边坡稳定安全系数,结合安全控制标准对边坡开挖前后各工况进行稳定性评价分析。(3)在堆积体边坡工程地质研究和稳定性综合分析的基础上,依据开挖规划,对堆积体进行有效工程控制措施研究;同时,根据开挖边坡变形监测成果,对其变形特征进行分析,总结变形因素,为综合控制措施的实施提供实践依据。(4)在刚体极限平衡法的基础上对所研究对象运用有限元软件PLAXIS2D进行数值模拟分析,分析其开挖前后的应力应变及变形情况。结合刚体极限平衡法计算成果对堆积体边坡在开挖前后的变形失稳模式及其稳定性进行综合评价分析,并提炼实践成果进行研究总结和展望。通过总结取得的主要研究成果为:在对边坡进行稳定性评价分析时,应将刚体极限平衡方法和数值模拟方法结合起来使用,在分别对结果进行分析后,充分考虑到两种方法各自的优缺点,互相比较印证,有针对性的进行数据和结果的修正,才能得到一个比较全面、客观的结论,最终才能进一步确定复杂堆积体边坡的变形失稳模式,对其作出有效的工程控制措施。

全文目录

中文摘要  3-4
ABSTRACT  4-8
第一章绪论  8-13
  1.1 选题研究背景及意义  8-9
  1.2 选题在国内外研究现状  9-11
  1.3 本文研究的主要内容、思路与技术路线  11-13
第二章复杂堆积体开挖边坡地质基础及其稳定性分析  13-31
  2.1 复杂堆积体边坡地质基础  13-14
  2.2 变形失稳模式及安全控制标准  14-15
  2.3 稳定性分析依据  15
  2.4 岩土工程强度理论  15-17
  2.5 刚体极限平衡法  17-23
  2.6 稳定性计算条件  23-26
  2.7 稳定性计算结果与分析  26-29
  2.8 本章小结  29-31
第三章工程控制措施概况  31-36
  3.1 开挖规划  31-32
  3.2 工程控制措施研究  32-33
  3.3 前期施工及变形情况  33-34
  3.4 综合控制措施  34-35
  3.5 本章小结  35-36
第四章堆积体开挖边坡变形模式监测分析  36-46
  4.1 信息化监测体系  36-39
  4.2 堆积体监测成果及分析  39-45
  4.3 本章小结  45-46
第五章堆积体开挖边坡数值模拟及其稳定性综合评价  46-67
  5.1 数值模拟概述  46-47
  5.2 几何模型及其参数  47-49
  5.3 模拟计算  49-50
  5.4 计算结果及分析  50-63
  5.5 刚体极限平衡法的稳定性校核分析  63-66
  5.6 本章小结  66-67
第六章总结与展望  67-69
  6.1 总结  67-68
  6.2 展望  68-69
参考文献  69-72
致谢  72

复杂堆积体边坡变形失稳分析及其稳定性综合评价

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