学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

土水特性对边坡渗流及稳定性影响的分析研究

作　者: 刘国栋
导　师: 刘奉银
学　校: 西安理工大学
专　业: 岩土工程
关键词: 土水特征曲线水位升降吸力摩擦角混凝土防渗墙屈服准则
分类号: TV223.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 240次
引　用: 2次
阅　读: 论文下载

内容摘要

边坡稳定分析一直是一个难题,关键是破坏机理复杂,影响因素繁多,本文将为这一难题,在土水特征曲线的影响下的规律进行一些探索。土水特征曲线直接影响到水位升降时坝体内.的渗流场,进而直接影响到坝坡的安全性,但土水特征曲线并没有在工程实际中得到应用；吸力摩擦角用来描述吸力对摩擦强度贡献的大小,但由于吸力摩擦角随含水量的增大而变化,工程实际中很难准确得到,一般工程人员并没有考虑这个因素对安全系数的影响。针对边坡稳定性分析中的这些问题,本文具体做了以下工作：(1)对岩土工程软件Geo-slope模块Seep/w中关于背水面边界条件、左右竖向边界条件的选取问题,和模块slope/w中Siegel网格密度与切线密度的选取问题进行了探讨,得出了合理的背水面和左右竖向边界条件,合理的Siegel网格密度和切线密度；(2)对混凝土防渗墙深度对坝体内渗流场、关键部位水力坡降和地震作用下背水面安全系数作了探讨,可为混凝土防渗墙深度的优化选取提供参考；(3)对水位上升时迎、背水面边坡安全系数的变化规律作了探讨,研究了土水特征曲线的增湿曲线不同形态和水位上升速率对迎、背水面安全系数的影响；(4)对水位下降时迎、背水面边坡安全系数的变化规律作了探讨,研究了土水特征曲线的减湿曲线不同形态和水位下降速率对迎、背水面安全系数的影响;(5)在一个水位升降循环中迎水面安全系数交叉成两个环,背水面边坡安全系数交叉成一个环,如果将迎水面坡安全系数的右小环以安全系数最低点连线为镜面对称下来与中间大环联合,形成的完整环与背水面形似。这一现象反映了水的压重作用与孔隙水压力作用此消彼长对安全系数影响的大小；(6)有限元结合极限平衡法与莫尔库仑准则等面积圆屈服准则的强度折减法计算结果一致,用这种方法计算分析了吸力摩擦角对非饱和土边坡安全系数的影响。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-8
1. 绪论  8-22
  1.1 引言  8-9
  1.2 本文研究的意义  9-10
  1.3 土水特征曲线发展概况  10-15
  1.4 水位升降时边坡安全系数变化的发展  15-18
  1.5 强度折减法的发展概况  18-21
  1.6 本文研究的主要内容  21
  1.7 本章小结  21-22
2. 饱和非饱和渗流数值分析及极限平衡法  22-34
  2.1 饱和-非饱和渗流理论  22-30
    2.1.1 饱和非饱和渗流概述  22
    2.1.2 非饱和土的渗透系数  22-25
    2.1.3 土水特征曲线  25
    2.1.4 二维饱和-非饱和渗流控制性方程及定解条件  25-28
    2.1.5 饱和-非饱和渗流分析的有限单元法  28-30
  2.2 极限平衡法  30-33
  2.3 本章小结  33-34
3. GEO-SLOPE在工程应用中的几个问题的探讨  34-43
  3.1 软件介绍  34
  3.2 采用的坝体模型及材料参数  34-35
    3.2.1 模型  34-35
    3.2.2 材料参数  35
  3.3 背水面边界条件对计算结果的影响  35-38
  3.4 透水边界与无限边界的对比  38-40
  3.5 Siegel网格密度对安全系数的影响  40-42
  3.6 本章小结  42-43
4. 防渗墙深度对围堰渗流特性及地震稳定性影响的计算研究  43-50
  4.1 研究背景  43
  4.2 模型及材料参数  43-44
    4.2.1 计算模型  43-44
    4.2.2 该工况材料参数  44
  4.3 围堰及堰基渗流场特性  44-47
    4.3.1 研究方案  44-45
    4.3.2 渗流计算结果  45-47
  4.4 围堰边坡地震稳定性分析  47-49
  4.5 本章小结  49-50
5. 水位上升速率和土水特征曲线滞回对边坡安全系数的影响  50-63
  5.1 研究背景  50
  5.2 计算方案及材参料数  50-53
    5.2.1 计算方案  50-51
    5.2.2 材料参数  51-53
  5.3 恒定水位时的渗流和边坡稳定计算  53-54
  5.4 水位上升时边坡稳定计算  54-58
    5.4.1 水位上升时迎水面边坡安全系数  54-56
    5.4.2 水位上升时背水面边坡安全系数  56-58
  5.5 水位上升时断面孔隙水压力  58-61
  5.6 本章小结  61-63
6. 水位下降速率和土水特征曲线滞回对边坡安全系数的影响  63-74
  6.1 计算方案  63
  6.2 水位下降时迎水面边坡的稳定性  63-67
  6.3 水位下降时背水面边坡的稳定性  67-69
  6.4 水位下降时坡体内孔压消散的滞后  69-72
  6.5 本章小结  72-74
7. 水位升降时安全系数的滞回现象  74-80
  7.1 水位升降对迎水面边坡安全系数的影响  74-77
  7.2 水位升降对背水面边坡安全系数的影响  77-79
  7.3 本章小结  79-80
8. 吸力摩擦角对非饱和土边坡安全系数影响的新探讨  80-84
  8.1 有限元结合极限平衡法与其它方法的比较  80-81
  8.2 吸力摩擦角对边坡稳定安全系数的影响  81-83
  8.3 本章小结  83-84
9. 结论与展望  84-87
致谢  87-88
研究生期间参加的项目和发表的论文  88-89
参考文献  89-93

土水特性对边坡渗流及稳定性影响的分析研究

内容摘要

全文目录

相似论文