曲小高速公路边坡治理技术的研究与应用

论文摘要

我国是一个山区众多的国家,这客观上决定了我国存在大量的自然边坡,同时我国目前正处于基础设施工程建设快速发展的关键时期,这又将不可避免的形成大量的人工高边坡。这些大量边坡的存在对现有工程的安全和周围生态环境构成了严重的威胁,与此同时,由于西部地区地质不稳定加之地震活动频繁,节理裂隙发育。因而对边坡进行稳定性分析研究具有很大的现实意义。为此,本文以曲小高速公路一边坡为例对边坡稳定安全系数的确定做了一些初步的研究工作。本论文内容主要包括以下几个方面：一.指出了课题的研究意义及研究内容,回顾了边坡稳定性分析国内外研究现状,并综述了稳定性分析方法和滑坡治理技术。二.分析边坡变形破坏的机理,论述了边坡滑塌类型、滑坡特征,并对边坡变形破坏机理分析的基本原则、分析的意义、边坡变形破坏的应力和影响边坡变形破坏的主要因素进行了阐述。三.论述了边坡稳定性分析中常用的本构模型、强度准则、流动法则和大小变形假设,并阐述了有限元强度折减法强度储备及强度折减原理等相关内容。四.讨论了边坡在荷载作用下的稳定性分析,包括常用的极限平衡法、有限元强度折减法和有限差分法,结合—算例对上述方法求得的安全系数加以比较。五.结合—工程实例,分别建立有限元计算模型和有限差分法计算模型,通过对边坡开挖前及不同开挖步对应的等效塑性应变分布,求解边坡的稳定安全系数,根据计算结果提出了几种合理的评价边坡稳定性的方法。并对曲小高速公路边坡给出了相应的治理措施。本文通过—工程实例对各种方法求得的安全系数加以比较分析,推荐采用可靠度安全系数来评价边坡的稳定性。研究成果对边坡的稳定性评价具有现实意义。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 论文研究的目的以及研究意义
• 1.2 滑坡灾害调查
• 1.2.1 滑坡地质灾害
• 1.2.2 滑坡防治
• 1.3 边坡稳定性分析及治理方法概述
• 1.3.1 边坡稳定性分析方法
• 1.3.2 滑坡的治理技术
• 1.4 研究的主要内容
• 第二章 边坡变形破坏作用机理的分析
• 2.1 边坡岩体结构的类型
• 2.1.1 滑坡的分类
• 2.1.2 边坡滑坡的特点
• 2.2 边坡变形破坏作用机理分析
• 2.2.1 边坡变形破坏机理分析的基本原则
• 2.2.2 边坡变形破坏作用机理分析的意义
• 2.2.3 边坡变形破坏应力分析
• 2.2.4 边坡变形破坏的几种基本形式
• 2.3 主要影响边坡变形破坏的因素
• 2.4 小结
• 第三章 边坡稳定性有限元分析
• 3.1 有限元的基本理论
• 3.1.1 有限元方法原理及其分析过程
• 3.1.2 有限元分析的步骤
• 3.2 边坡的稳定性数值模拟与评价
• 3.2.1 有限元稳定性分析的本构模型的选取
• 3.2.2 强度准则的选用
• 3.2.3 流动法则的择取
• 3.2.4 大小变形假设的选择
• 3.3 有限元强度折减法在边坡稳定性分析中的应用
• 3.3.1 强度折减系数定义与强度储备系数定义的关联
• 3.3.2 有限元强度折减法原理
• 3.3.3 有限元强度折减法边坡破坏判据
• 3.3.4 计算模型参数的取值
• 3.3.5 计算模型的建立
• 3.4 本章小结
• 第四章 边坡在荷载作用下的稳定性分析
• 4.1 极限平衡法
• 4.1.1 简化的Bishop方法
• 4.1.2 简化的Janbu方法
• 4.1.3 Morgenstern-Price方法
• 4.1.4 Spencer方法
• 4.1.5 极限平衡法算例
• 4.2 有限元强度折减法算例
• 4.3 有限差分法算例
• 4.4 本章小结
• 第五章 某边坡安全系数的求解
• 5.1 边坡所在区域地质概况
• 5.2 边坡数值计算模型的建立
• 5.3 边坡静力计算结果分析
• 5.3.1 静力计算结果分析
• 5.3.2 曲小高速边坡治理方案
• 5.4 本章小结
• 第六章 结论与展望
• 6.1 研究结论
• 6.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 在学期间发表论文及科研项目