岩质边坡崩塌破坏机理及其稳定性分析方法

论文摘要

国内外对崩塌落石分析评价的方法还不完善,难以应用于崩塌的预测与治理,通过一个具体的工程实例——昌马水库枢纽工程右岸边坡,研究岩质边坡倾倒式崩塌的破坏机理及稳定性分析方法,取得了如下成果:⑴在收集整理岩质边坡崩塌破坏研究成果的基础上,总结了岩质边坡崩塌的特点,分析了现有崩塌分类方法的优缺点。⑵针对一个具体的工程实例——昌马水库枢纽工程右岸边坡进行分析,根据其岩石力学特性和指标判断出边坡可能发生的失稳模式为倾倒式崩塌破坏,通过分析模型在安全系数分别为1、1.2、1.3、1.38四种状态时的应力应变云图,总结出了岩质边坡倾倒式崩塌破坏的变形机理为:岩层由于受外界条件的影响,在自重产生的弯矩作用下,由前缘开始向临空方向作悬臂弯曲,并逐渐向坡内发展,最终发生倾倒破坏。⑶利用边坡倾倒稳定分析的Goodman—Bray法对边坡进行了验算,并与FLAC-3D软件分析的结果进行了比较。⑷利用有限元强度折减法对边坡的安全系数进行了计算,得出其强度折减系数为1.38。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 选题依据及研究意义
• 1.2 国内外研究现状及发展趋势
• 1.2.1 岩质边坡崩塌破坏的稳定性分析方法
• 1.2.2 岩质边坡崩塌破坏模式及研究现状
• 1.2.3 稳定分析极限平衡法体系的形成
• 1.2.4 极限平衡法的发展过程
• 1.2.5 有限元强度折减法研究现状
• 1.3 主要研究内容
• 第二章 岩质边坡崩塌破坏机理研究
• 2.1 崩塌形成条件及发育过程
• 2.1.1 崩塌产生条件
• 2.1.2 崩塌发育过程
• 2.1.3 崩塌易发地段
• 2.2 边坡地质力学模型建立
• 2.2.1 工程概况
• 2.2.2 岩石力学特性和指标
• 2.3 边坡地质力学模型的建立
• 2.3.1 边坡失稳模式判断
• 2.3.2 地质力学模型建模基本方法
• 2.3.3 FLAC-3D 建模原理
• 2.3.4 建立边坡地质力学模型
• 2.3.5 力学参数选取
• 2.4 数值模拟分析
• 2.4.1 初始应力场模拟分析
• 2.4.2 安全系数 F=1.2 时的模拟分析
• 2.4.3 安全系数F=1.3 时的模拟分析
• 2.4.4 安全系数F=1.38 时的模拟分析
• 2.4.5 倾倒式崩塌破坏机理分析
• 2.5 本章小结
• 第三章 岩质边坡崩塌稳定性分析的极限平衡法
• 3.1 Sarma 法的计算方法
• 3.2 极限平衡方程的建立与求解
• 3.2.1 极限平衡法分析
• 3.2.2 基本方程的建立
• 3.2.3 计算方法
• 3.3 工程实例验证
• 3.3.1 确定上部稳定块的范围
• 3.3.2 计算倾倒或滑动条块的内力
• 3.4 算例分析
• 3.5 本章小结
• 第四章 岩质边坡崩塌破坏稳定性分析的强度折减法
• 4.1 强度折减法的基本原理
• 4.2 确定破坏标准
• 4.3 强度折减法的改进
• 4.4 工程实例验算
• 4.5 本章小结
• 第五章 结论与建议
• 5.1 结论
• 5.2 建议
• 致谢
• 参考文献
• 在学期间发表的论著及取得的科研成果