坡积土长期抗剪强度以及边坡时变稳定性研究

论文摘要

边坡稳定性研究一直是土木工程界和岩土工程界中的一项重要研究课题,它是进行滑坡预警的一项重要工作,也是进行工程设计和制定相应保护措施的重要依据。随着我国继续加大对中西部交通设施建设的投入,由于中西部崇山峻岭密布、地形地质条件复杂,因此修建高等级公路时,必将形成大量高陡坡积土边坡。如果根据边坡模型分析出现滑坡的可能性比较大时,就必需对这些边坡加强监控,一旦发现边坡在开挖过程中已开始蠕动,需立即对这些已经蠕动的边坡进行治理,确定滑坡的治理方案时需要确定滑带土的抗剪强度指标c、?值,如何有效并准确的确定c、?值是一个必需研究的问题。基于以上问题,本文进行了以下的研究工作并取得一些研究成果。(1)本文根据直剪试验的基本原理,通过室内长期抗剪强度试验,得到了经过重塑后的坡积土在不同含水率下发生蠕动时抗剪强度参数的变化规律。(2)基于边坡强度参数具有时变性,本文提出了考虑边坡时变稳定性的极限平衡分析方法,并将坡积土抗剪强度参数的变化规律引入到边坡稳定性分析当中,得到坡积土边坡安全系数随蠕变发展的变化规律。(3)本文利用强度折减法,通过编制FLAC3D有限差分强度折减法程序,对坡积土边坡进行稳定性分析,并与用简化Bishop法计算得到的安全系数进了对比分析。(4)针对边坡防护方案的选择具有一定的模糊性和不确定性,本文引入模糊综合评判法对公路边坡防护方案进行优选,克服了方案选择中影响因素的主观随意性,得到更加科学合理的防护方案。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 影响边坡稳定性的主要因素
• 1.2.1 边坡的形状和尺寸
• 1.2.2 边坡自身材料的物理力学性质
• 1.2.3 边坡的加固措施
• 1.2.4 边坡的工作条件
• 1.3 边坡稳定性国内外研究现状
• 1.3.1 定性分析法
• 1.3.2 定量分析法
• 1.3.3 边坡稳定性分析的新理论
• 1.4 土的分类与工程特性
• 1.4.1 残积土
• 1.4.2 坡积土
• 1.4.3 洪积土
• 1.4.4 冲积土
• 1.4.5 湖泊沉积物
• 1.4.6 冰积土和冰水沉积物
• 1.4.7 风积土
• 1.5 土体长期抗剪强度试验的意义及应用
• 1.5.1 土体长期抗剪强度试验的意义
• 1.5.2 直接剪切试验
• 1.5.3 三轴压缩试验
• 1.5.4 十字板剪切试验
• 1.6 本文的研究内容和方法
• 第2章 坡积土长期抗剪强度室内试验研究
• 2.1 概述
• 2.2 试验方法与仪器
• 2.2.1 长期抗剪强度试验仪器
• 2.2.2 长期抗剪强度试验流程
• 2.3 试验数据分析
• 2.3.1 土样含水率为10%
• 2.3.2 土样含水率为15%
• 2.3.3 土样含水率为20%
• 2.3.4 土样含水率为25%
• 2.4 试验结论
• 第3章 坡积土边坡时变稳定性研究
• 3.1 概述
• 3.2 边坡稳定性分析方法
• 3.2.1 边坡时变稳定性分析的理论基础
• 3.2.2 边坡时变稳定性极限平衡分析方法
• 3.2.3 确定最小安全系数的最优化方法
• 3.2.4 几种常用方法的比较
• 3.3 坡积土边坡时变稳定性分析
• 3.3.1 计算的基本参数
• 3.3.2 计算结果
• 3.3.3 计算结果分析
• 3.4 本章小结
• 第4章 基于强度折减法坡积土边坡长期稳定性分析
• 4.1 概述
• 4.2 强度折减法
• 4.2.1 基本原理
• 4.2.2 失稳破坏的判据
• 4.2.3 有限差分强度折减法的优点
• 4.3 基于强度折减法坡积土边坡时变稳定性分析
• 4.3.1 FLAC3D 简介
• 4.3.2 强度折减法求解步骤
• 4.3.3 算例分析
• 4.4 本章小结
• 第5章 基于模糊理论公路路堑边坡防护优选方法
• 5.1 概述
• 5.2 公路路堑边坡防护方案
• 5.2.1 工程防护
• 5.2.2 植物防护
• 5.2.3 柔性支护
• 5.2.4 综合防护
• 5.3 基于模糊理论公路路堑边坡防护优选方法
• 5.3.1 模糊综合评判法
• 5.3.2 工程实例分析
• 5.4 本章小结
• 参考文献
• 致谢