地震力作用下公路高边坡稳定的可靠性分析

论文摘要

随着我国西部地区高速公路建设的迅猛发展,将会遇到大量的高边坡。这些高边坡的稳定性受坡体材料强度、区域地质条件、地震力等多种因素的影响。传统的分析方法将这些影响因素作为定值来考虑,存在较大的分析误差,其可靠性有待深入研究。本文采用可靠性理论,研究了影响公路高边坡在地震力作用下稳定性的主要因素,以岩质边坡结构面的抗剪强度指标c、φ值及地震加速度A为主要变量,在传递系数法(改进条分法)和蒙特卡洛模拟法基础上建立了边坡稳定的可靠性计算模型；分析了c、φ值及地震加速度A的分布类型,采用蒙特卡洛模拟法进行了抽样模拟,研究了地震力作用下公路高边坡稳定的可靠性计算方法。以十堰—天水高速公路陕西汉中东—陕甘界段为依托,采用蒙特卡洛模拟法对2处典型高边坡的c、φ值及地震加速度A值进行了分析,利用MATLAB计算软件对实体工程高边坡稳定的可靠性进行了计算,并采用传递系数法对边坡的安全系数进行了计算,验证了文中建立的可靠性分析模型及计算方法的正确性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 概述
• 1.1 研究课题的提出及意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 定性分析法
• 1.2.2 定量分析法
• 1.2.3 半定性分析方法
• 1.2.4 边坡在地震力作用下稳定性的计算方法
• 1.2.5 各种分析方法存在的主要问题
• 1.3 主要研究内容及技术路线
• 1.3.1 主要研究内容
• 1.3.2 技术路线
• 第二章 岩土可靠性理论评价
• 2.1 可靠性理论的发展
• 2.2 岩土可靠性理论的基本概念
• 2.2.1 可靠性与可靠度的概念
• 2.2.2 极限状态和功能函数
• 2.2.3 失效概率和可靠度指标
• 2.3 岩土可靠性理论常用的分析计算方法
• 2.3.1 蒙特卡洛模拟法
• 2.3.2 罗森布鲁斯法
• 2.3.3 一次二阶矩法
• 2.4 可靠性理论在边坡工程中的应用
• 2.4.1 边坡工程可靠性分析原理
• 2.4.2 地震力作用下边坡工程可靠性评价的主要影响因素
• 2.5 小结
• 第三章 地震力作用下公路高边坡稳定的可靠性评价方法
• 3.1 基本原理和步骤
• 3.1.1 蒙特卡洛法基本原理
• 3.1.2 分析步骤
• 3.2 可靠性评价模型的建立
• 3.3 边坡稳定的可靠性参数分析
• 3.4 地震力作用下高边坡稳定的可靠性评价方法
• 3.4.1 误差估计与收敛性
• 3.4.2 边坡状态函数随机变量的产生
• 3.4.3 高边坡稳定的可靠性计算方法
• 3.5 对本文所建立计算方法的评价
• 第四章 十天高速公路沿线高边坡工程调查及实例计算
• 4.1　十天高速公路沿线高边坡工程调查
• 4.1.1 气侯条件
• 4.1.2 水文
• 4.1.3 地形地貌
• 4.1.4 地层分布
• 4.1.5 地质构造与地震
• 4.1.6 水文地质条件
• 4.2 典型路段高边坡工程概况
• 4.2.1 汉中东—陕甘界段边坡整体概况
• 4.2.2 K223+560～K223+840处路堑边坡
• 4.2.3 K450+085～K450+300处路堑边坡
• 4.3 典型路段边坡稳定的可靠性分析
• 4.3.1 结构面抗剪强度参数分析
• 4.3.2 地震加速度分析
• 4.3.3 边坡可靠性分析
• 4.3.4 传递系数法计算边坡安全系数
• 4.4 典型路段高边坡工程工后监测结果及评价
• 4.5 小结
• 结论与建议
• 主要结论
• 建议
• 参考文献
• 致谢