张鹏[1]2003年在《岩土边坡刚体极限平衡法的误差根源与范围研究》文中提出边坡的稳定性分析一直是边坡工程研究领域的核心问题。刚体极限平衡法作为各行业的规范指定方法，一直被工程设计人员普遍采用，随着研究的深入，不少分析研究人员均认识到刚体极限平衡法是一种不严密的可动解求解过程，存在较大的偏差，已有不少学者对这一方法在一些重要工程中应用的误差进行过对比分析研究，然而对这一方法的误差范围与其力学机理的系统量化分析研究尚未见报道。 本文从剖析刚体极限平衡法的理论基础、计算方法、参数选取、适用条件等方面入手，剖析了刚体极限平衡方法的3点自身缺陷和6点不足，并在此基础上采用了刚体极限平衡法(平面滑动破坏法、Sarma法、传递系数法、普遍条分法、Janbu法、Bishop法、Morgenstern-price法)与大型有限元法对比研究的方法，分析研究了平面直线型滑坡、平面折线型滑坡、平面圆弧型滑坡在渐进破坏中边坡的滑体弹塑性参数、滑面塑性参数)、滑床的弹塑性、以及极限平衡法无法考虑开挖应力释放等因素对边坡稳定性的影响与滑动面上的正应力、剪应力分布规律、安全系数的解答的差异。进一步探讨了刚体极限平衡法在进行岩土边坡稳定性分析时的误差根源与误差范围。并为工程设计人员提出分析边坡稳定性提出科学的依据。 在最后，本文总结了现有预应力锚固模拟方法及其存在的问题，并提出了一种预锚模拟的精细分析方法，该法不采用传统的两点集中力加力方式，而采用一点施加反 摘要典纽困里绝里口，口旦绝月旦绝旦里目旦旦旦旦里，里里里组旦绝绝里口典口方向的一组结点力与均布力，锚索体采用梁单元，砂浆采用界面单元。并且通过该法与传统两点集中力法对比及其应力场、变形场、各应力等值线、锚索轴力分布、砂浆中剪应力分布等方面分析，体现出这种方法的能够精确模拟预应力锚固的施作过程与工作机理。另外，本文还提出了两种改进原有群锚模拟中没有考虑锚索限制变形的侧向刚度贡献的方法，即后续张拉补偿法和锚索单元法，通过平面直线型滑动破坏中这两种方法与传统群锚的两点集中力法的比较、分析，表明这两种方法的结果与实际情况较为相符。
景锋[2]2004年在《岩质高边坡稳定性研究》文中进行了进一步梳理我国在水电工程、公路、铁路等工程建设过程中会遇到许多岩质高边坡，其稳定性问题直接关系到工期、安全、环境(保护)和工程运行，它涉及到地质、岩土、环境、结构等许多方面的知识。本论文以江西柘林水电站扩建工程厂房后坡为背景，系统总结分析了国内外边坡稳定性研究的各种方法，讨论了边坡破坏的主要形式和影响边坡稳定的主要因素。根据厂房后坡边坡的地质条件，利用多种方法研究了坡体的稳定性和破坏模式，并与监测结果进行了对比，为以后同类边坡工程的稳定性分析和处理，提供了理论研究和实际参考价值。 本论文主要研究工作如下： (1)收集有关工程地质和水文地质资料，对厂房后坡两个剖面区的裂隙和节理统计资料进行了分析，运用地质力学方法，并根据实际工程地质条件对两个剖面的边坡的潜在破坏模式进行了初步分析，并建立了边坡的地质概化模型。 (2)采用非线性有限元法对两个剖面进行了稳定性分析，研究了边坡的变形形态和量值，分析了边坡岩体应力状态与塑性区分布，详细研究了边坡的变形破坏机制和加固效果。 (3)探讨了目前利用极限平衡法和有限单元法计算边坡安全系数的现状和优缺点，研究了有限单元法计算出塑性区的工程意义。采用有限单元法计算出的塑性区和实际工程地质条件综合判断了边坡的潜在滑裂面，并利用极限平衡法进行了稳定性分析。 (4)讨论了安全监测在边坡工程中的重要性和布置原则，对厂房后坡所取得的变形监测资料进行了详细的分析，研究边坡了在开挖过程中的稳定性，分析了边坡施工期和长期的变形特征，并与所计算的稳定性和变形量等成果进行了对比。
陈鹏[3]2013年在《宝日希勒露天矿软岩直边坡失稳机理及稳定性分析研究》文中指出随着露天煤矿建设与开采的发展,边坡稳定问题始终制约着安全高效煤矿建设工作,尤以软岩边坡变形失稳最为突出。虽然软岩边坡稳定性研究已经取得了一定的进展,但仍未能完全满足现代化矿山生产对边坡稳定性的需要。近年来,我国在内蒙古地区开发建设的几座大型露天煤矿,均属软岩边坡,因此,边坡稳定性控制工作成为矿山当前和未来的开采工作中的重中之重。论文在综合分析软岩变形破坏特征、机理和规律的基础上,首先提出了软岩直边坡的定义及其界定标准,并依此证明了软岩直边坡的稳定性主要取决于边坡角、边坡高度、粘聚力、内摩擦角和容重等参数。然后采用理论分析和数值模拟的方法推导出用于评价软岩直边坡稳定性的无量纲分析数学模型和方法。针对宝日希勒露天煤矿采场软岩边坡的特点,依据软岩直边坡的界定标准对采场边坡进行了分区。在对各区边坡进行综合分析的基础上,分别采用有限元法、有限差分法、极限平衡法和新提出的无量纲分析方法对存在失稳可能性的叁个边坡进行了稳定性分析。综合以上各种方法的分析结果,指出Ⅳ区边坡是稳定的,而Ⅰ区边坡和V区边坡存在失稳危险,应采取相应的措施加以控制。通过各种评价方法及其评价结果的对比分析,证明无量纲稳定性评价方法在应用于软岩直边坡稳定性分析时,能够客观地反映边坡的稳定程度。同时指出该方法可以用于软岩直边坡的预评价或与其他方法一起进行综合分析。
李冲[4]2013年在《谷竹高速公路陡口滑坡形成机理与稳定性研究》文中认为边坡是人类进行生活和工程活动的最基本的地质环境之一,一旦形成滑坡,将对人类的生命财产安全造成严重威胁。谷城至竹溪高速公路境内崇山峻岭,地形地貌复杂,工程地质条件较差,K81+100～K81+500段路堑开挖高边坡的失稳与滑坡就是其典型代表。路堑边坡开挖后,边坡变形严重,形成了K81+100-K81+500段左侧滑坡,即陡口滑坡,该滑坡有可能整体下滑失稳,严重威胁到谷竹高速公路的运营安全,以及当地人民群众的生命财产安全。因此,针对谷竹高速公路陡口滑坡的研究机理及稳定性研究分析,对于保障高速公路的运营安全和当地人民的生命财产安全具有非常现实的意义。本文在大量阅读和参考国内外相关文献的基础上,以参加导师研究的课题为例,选取了谷竹高速公路陡口滑坡为研究对象,采用了工程地质分析法、极限平衡法、FLAC数值模拟等研究方法以及合理的技术路线,旨在综合研究谷竹高速公路陡口滑坡的形成机理和并对其进行稳定性分析,提出其合理的防治方案措施及建议,以对今后类似的滑坡提供参考和借鉴意义。本文主要研究内容为：谷竹高速公路陡口滑坡地形地貌与地层岩性、地质构造以及水文地质条件分析；陡口滑坡形成机理研究；陡口滑坡稳定性分析计算及数值模拟研究；陡口滑坡稳定性评价及防治措施建议等。本文主要研究结论如下：结合现有的勘察资料,对陡口滑坡形成机理研究表明滑坡的物质组成和断裂构造为滑坡形成提供了条件,人工开挖坡脚卸载是滑坡形成的主要诱发因素,雨水入渗对岩土体软化作用是滑坡形成的重要影响因素；陡口滑坡的变形模式为：“上缘滑移拉裂-中部挤压蠕动-下部反翘变形”；考虑到陡口滑坡的工程地质条件、滑坡范围、变形模式等实际情况,本文选取了四个典型剖面对陡口滑坡在四种不同工况下进行极限平衡法和数值模拟软件FLAC进行计算与模拟研究,结果表明陡口滑坡在天然状态下处于极限稳定状态,但在考虑各种外因的作用下,陡口滑坡均处于不稳定状态；比较上述两种分析方法其结果基本一致,不过相比而言FLAC更符合实际情况；拟在该段原有路基边坡加固方案基础上,采用抗滑桩和地表排水的方式对陡口滑坡进行综合治理。
罗成才[5]2011年在《高速公路软基路堤失稳风险分析方法研究》文中研究指明随着经济的飞速发展,修筑在软土地基上的高速公路越来越多,软基路堤稳定性分析评价也益发凸显出其重要地位。影响高速公路软基路堤稳定的因素众多,且各因素之间相互联系、密不可分。目前工程界常用的软基路堤稳定性评价方法主要是基于传统极限平衡原理的一些改进方法,如瑞典条分法、简化Bishop法、Janbu法、Morgenstern-Price法等,这些方法简单易懂,且经过了大量工程实践的检验。但是,由于传统极限平衡法对求解做了许多简化假设,在某些情况下得到的结果与实际可能会产生较大的偏差。针对软基路堤影响因素多而杂的特点,引入风险分析与评价理论,综合考虑软基路堤稳定的各种主要影响因素,结合工程实际,构建一套适宜的软基路堤稳定风险评价模型,具有重要的理论研究意义及工程实用价值。论文首先对国内外工程风险分析及软基路堤稳定性分析研究现状进行了归纳分析,对该课题目前的热点及难点问题进行了阐述,在此基础上提出了论文的主要研究内容及框架结构。论文的主要研究内容包括以下几个部分：(1)论文在阐述了软基地基的性质及软基处理常用方法的基础上,对软基路堤的失稳破坏形式、影响因素进行了分析归纳,对传统的路堤稳定评价方法——极限平衡法及目前运用较为普遍的有限单元法进行了对比介绍；(2)基于软基路堤失稳破坏的特点,论文引入了灾害风险分析理论来评价软基路堤稳定,首先介绍了灾害风险分析的基本概念、风险分析的基本流程以及常用的评价方法,对软基地基路堤失稳破坏的影响因素进行了辨析,依据软基路堤失稳是一个由渐变累积到突变过程的特性,论文引入突变级数法进行分析评价。(3)系统介绍了初等突变理论,建立了基于初等突变理论的软基路堤稳定突变级数评价模型,给出了评价指标,构建了软土地基路堤稳定风险评价矩阵。(4)将软基路堤稳定突变级数风险评价模型运用到沈海高速公路软基路堤的稳定安全评价中,并分别运用基于极限平衡法的岩土理正及有限元软件FLAC SLOPE对突变级数评价结果进行了验证分析。分析表明,运用该方法对软基路堤的稳定进行评价分析是合理可行的。
刘子振[6]2007年在《边坡稳定性极限平衡法和有限元法综合分析》文中指出当前,我国的基础工程建设发展迅猛,自然边坡、人工高陡边坡失稳等边坡灾害对工程建设提出了极大的挑战。纵观国内外高陡边坡状况,边坡破坏造成的后果非常严重,许多高陡边坡问题严重危害了工程安全,甚至造成国家和人民生命财产的巨大损失。为了减少和防止边坡事故发生,边坡稳定性分析的研究工作势在必行。本文系统地总结了国内外边坡稳定分析的理论与评价方法,深入分析了边坡失稳破坏机理及稳定影响因素,将传统极限平衡条分法和有限元法综合应于边坡稳定性分析中。全文的主要研究内容和成果如下：(1)探讨了高陡边坡失稳模式,概括了边坡稳定性分析领域各种评价方法,并将各方法进行了对比分析。(2)在极限平衡理论基础上,对垂直条分法作了改进,采用合理的假定,使之更适应实际的边坡稳定分析。(3)揭示了岩土的本构关系、边坡的内部应力应变模式,采用有限元法对边坡稳定性进行计算。(4)综合极限平衡条分法和有限元法各自优点,取长补短,建立了边坡稳定性综合法评价体系,将边坡的应力应变和安全系数合理结合到一起。(5)采用土体弹塑性本构关系,运用有限元分析软件ANSYS,在边坡稳定性分析中实现了综合法评价边坡安全系数。通过算例作了详细分析,并进行了各参数的精度影响分析。同时利用了基于有限差分理论的FLAC程序作了对比分析,结果表明本文方法是可行的。
胡贺松[7]2009年在《深基坑桩锚支护结构稳定性及受力变形特性研究》文中研究表明桩锚支护结构是20世纪80年代开始应用及发展起来的一种新型抗滑结构,在深基坑治理、滑坡整治中已获得了广泛应用。目前国内外学者对于桩锚支护结构的耦合力学特性、数值实现方法以及稳定性影响因素相关方面的研究尚显不足。论文采用收集前人资料、理论分析、现场试验、数值仿真技术及工程监测等技术方法,对基坑桩锚支护效应、桩锚结构与土体的相互作用、桩锚结构参数对基坑稳定性的影响、基坑稳定性计算的数值方法以及桩锚结构之间的相互作用机理方面进行了相应研究,为理论应用和工程实践提供科学指导。通过桩土、土锚相互作用机理的理论分析,得到了桩锚联合支护结构与土体的相互作用模型及其变形协调条件和破坏模式。根据桩锚与土体相互作用特性,建立了桩锚数值计算单元,为进一步的数值计算奠定基础。通过锚杆拉拔试验和数值模拟试验,建立了锚杆极限锚固力和围压之间的拟合模型以及锚杆极限锚固力和锚杆长度之间的拟合模型,从而实现了锚固力同围压以及锚杆长度之间的定量分析,表明随着拉拔荷载的增大,锚杆的位移呈非线性增长;拉拔力较小时,荷载主要由界面胶结力和摩擦力承担;随着滑移增大,界面胶结力丧失很快,摩擦阻力也因颗粒磨细而衰减;锚杆轴力分布均为锚头处最大,沿着锚杆体逐渐减小。拉拔位移的增大导致锚杆发挥的锚固力逐渐增大;而围压的增大导致锚杆的破坏荷载逐渐增大,二者符合指数关系。通过对比极限平衡法和强度折减法分析基坑稳定性的异同,说明了极限平衡法分析基坑稳定性的机理和其局限性及强度折减法研究基坑稳定性的优点,验证了强度折减法的有效性。利用基于强度折减的FLAC3D数值模拟方法对基坑滑动面的分布情况及其影响因素进行了分析,表明随着粘结力的增大,滑动面逐渐从浅层滑动面转换为深层滑动面,滑动面上缘逐渐远离基坑项部;随着内摩擦角的增大,滑动破坏模式从深层破坏转变为浅层破坏,滑动面上缘逐渐靠近基坑顶部。利用桩单元和锚杆单元的特性,采用节点删除,重新建立连接的方法,在FLAC3D中实现了二者相互作用的数值模拟;通过桩锚支护结构参数的影响分析,建立了不同锚杆倾角下锚杆长度与安全系数之间的拟合模型,实现锚杆参数对稳定性影响的定量研究,表明基坑的安全系数和锚杆长度之间的关系呈高度线性相关;随着锚杆长度的增加,基坑滑动面逐渐从浅层滑动面转化为深层滑动面。桩锚支护过程中,桩单元和锚杆单元之间的相互作用的耦合特性及其应力和变形的传递特征表明:支护桩主要承受压力作用,压力的分布沿桩身呈现先增大后减小的趋势;随着锚杆长度的增加,支护桩所承受的压力逐渐减小;开挖过程中支护桩的轴力沿桩深方向分布不均匀,开挖初期支护桩主要承受拉力;随着开挖的进行,支护桩受力形式逐渐由受拉转换受压形式。通过一典型工程实例的现场监测和数值计算结果的对比分析,说明了本文数值方法的可靠性以及数值计算结果的有效性。
谢磊[8]2009年在《边坡稳定性分析若干问题的研究》文中提出在我国的水电工程、铁路、公路及城市等基础设施工程中无一不涉及到边坡稳定问题,边坡稳定分析是工程中一个很基本,但又必须要引起足够重视的问题。本文的主要目的是对边坡进行稳定性分析,着重对自重和降雨影响条件下的边坡的稳定安全系数进行了研究和讨论。本文对极限平衡法和有限元强度折减法做了重点阐述,在己有资料和文献调查的基础上,总结了边坡工程灾害的发生机制,分析了影响边坡稳定性的主要因素。在边坡稳定性分析中,相比于传统的极限平衡法、极限分析法等,有限元强度折减法具有明显的优势。这主要体现在其无须事先假定滑动面的形状和位置,只需通过不断降低边坡岩土体强度参数,进而使边坡岩土体因抗剪强度不能抵抗剪切应力而发生破坏,并最终得到边坡的最危险滑动面及相应的安全系数。结合工程实例(均质和非均质边坡为例),同时建立实体模型进行验证分析,对边坡变形破坏的叁种基本判断依据进行了比较,从数值分析的结果差别方面,探讨有限元强度折减法和传统的极限平衡法之间的异同,说明该有限元计算的合理性和工程适用性。对边坡稳定进行敏感性分析,从而确定各因素对土质边坡稳定系数变化的敏感性大小。结果表明,土体的粘聚力、内摩擦角、重度对边坡稳定性的影响最为敏感,坡角、坡高的影响次之,为实际边坡工程的合理有效设计及边坡治理提供了一些参考依据。对降雨条件下的土坡渗流及稳定性进行分析研究。计算出了不同降雨强度,降雨持续时间等降雨类型对土坡渗流及稳定的不同影响,得出了强降雨特别是强暴雨对边坡稳定影响较大。分析结果表明:边坡体内水位下降引起的渗透水压是边坡坡体变形和边坡稳定性的重要影响因素。渗流作用下坡体安全系数减小,稳定程度降低,且渗透坡降越大,坡体的安全系数减少越多,稳定程度越低。
卜翠松[9]2007年在《晴隆隧道口滑坡体稳定性分析与监测预报技术研究》文中认为随着我国基础设施建设的大力发展，对自然环境的改造愈加剧烈，公路、铁路、水利、矿山等建设都涉及到大量的边坡问题，滑坡灾害越来越严重，我国每年都需要投入巨额资金来弥补滑坡造成的损失。长期以来，人们一直致力于滑坡灾害监测和预报的研究，积累了丰富的经验，取得了积极的成果。目前，滑坡监测的研究工作主要集中于如何采用新的技术和方法实现对滑坡进行实时有效的监测和数据采集。本文结合交通部课题“西部公路地质灾害监测预报技术研究”，以晴隆隧道口边坡为依托工程，对堆积层滑坡的稳定性分析方法和监测预报技术进行了研究，主要内容包括：(1)应用极限平衡理论对晴隆隧道口边坡进行稳定性分析，计算其安全系数，评价其稳定性；(2)采用弹塑性平面应变模型和Druck-Prager屈服准则，对晴隆隧道口边坡进行数值模拟计算，与采用极限平衡理论分析得到的结果进行比较，确定了潜在滑坡体的边界范围；(3)针对晴隆隧道口边坡的特点，进行边坡监测方案设计，并开展自动监测试点工作，设计了一套符合该边坡实际情况的自动监测方案，实现了对边坡24小时连续不断地监测及数据无线远程传输；(4)对监测数据进行处理和分析，进一步确定了潜在滑面位置、滑体厚度等重要信息，对边坡现状及发展趋势作出了评价；(5)根据边坡监测获得的信息，提出了晴隆隧道口滑坡的预报判据。
黄奥敦[10]2015年在《某露天矿采场边坡稳定性分析应用研究》文中指出露天采场矿边坡工程是以岩体为工程材料和工程结构。采矿作业为施工手段而形成的大型岩体工程。随着露天开采深度的增加,边坡高度不断加大,逐步形成高陡露天边坡,使采掘生产、边坡维护难度不断加大。所以如何对边坡矿边坡进行合理的稳定性分析逐渐成专门的研究课题。本文的主要工作为以青海某露天矿采场边坡工程为研究对象,着重研究其稳定性分析,其次根据稳定性分析结果提出针对性的合理的治理意见,以保障矿山的安全生产。本文重点研究稳定性分析两个主要问题,一是如何获取岩体的力学参数,本文采用费辛柯法、格吉法、经验参数法对土工试验成果进行分析、统计、类比,获得了边坡稳定性分析计算所用的摩尔-库伦模型基本参数。另一问题是稳定性分析的方法选择,本文首先通过已有的地质灾害、地质勘探资料、土工试验基础上,对采场边坡进行工程地质分区,结合野外观察综合给定了边坡的破坏模式,通过目前常用的余推力法、简化Bishop法进行边坡的稳定性分析计算得出边坡稳定安全系数,通过单纯形加速法等潜在滑动面的优化方法确定潜在滑动面,分别对现状、原设计、调整边坡结构参数后的边坡稳定性分析计算得出安全系数和潜在滑动面。同时通过采用强度折减有限元法(ABAQUS数值分析软件)对边坡进行静态的稳定性分析,通过边坡应力应变数值分析,定量地给出了铜矿边坡应力集中部位及应力应变水平,为边坡稳定状态的又一定量评价指标。通过强度折减有限元法、极限平衡法在边坡稳定性计算结果进行分析比较,得出了一致的结论。最后根据稳定情况简单讨论了经济合理的工程对策。本文的研究结果对采场的稳定性及后续生产具有实际意义。
参考文献：
[1]. 岩土边坡刚体极限平衡法的误差根源与范围研究[D]. 张鹏. 西安理工大学. 2003
[2]. 岩质高边坡稳定性研究[D]. 景锋. 武汉大学. 2004
[3]. 宝日希勒露天矿软岩直边坡失稳机理及稳定性分析研究[D]. 陈鹏. 辽宁工程技术大学. 2013
[4]. 谷竹高速公路陡口滑坡形成机理与稳定性研究[D]. 李冲. 武汉理工大学. 2013
[5]. 高速公路软基路堤失稳风险分析方法研究[D]. 罗成才. 中南大学. 2011
[6]. 边坡稳定性极限平衡法和有限元法综合分析[D]. 刘子振. 中南林业科技大学. 2007
[7]. 深基坑桩锚支护结构稳定性及受力变形特性研究[D]. 胡贺松. 中南大学. 2009
[8]. 边坡稳定性分析若干问题的研究[D]. 谢磊. 合肥工业大学. 2009
[9]. 晴隆隧道口滑坡体稳定性分析与监测预报技术研究[D]. 卜翠松. 中南大学. 2007
[10]. 某露天矿采场边坡稳定性分析应用研究[D]. 黄奥敦. 大连理工大学. 2015
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