渝黔高速公路边坡稳定性研究

论文摘要

岩质边坡稳定性分析是边坡工程的一项重要工作,在我国尤其是三峡工程及西部大开发中出现了许多岩质边坡如三峡船闸高边坡、链子崖危岩体以及由于移民迁建用地城市建设用地水电建设形成的岩质边坡等等。为了减少和防止各种岩质边坡事故的发生有必要加强这类边坡稳定性分析方面的研究工作。目前土质边坡的稳定性分析方法已经发展得比较完善,国内外也开发了许多优秀土质边坡稳定分析的商业软件。与土坡相比岩质边坡不仅规模大滑坡造成的危害严重,而且由于岩体本身结构复杂,边坡破坏更多受控于结构面的发育特征及空间组合关系。边坡岩体结构及结构面特性的复杂多变造成岩质边坡破坏模式的复杂多样,对于复杂岩质边坡在确定滑动破坏面及稳定性分析方法方面还需要进行深入的研究工作。综上所述,我们不难发现,虽然世界各国以及我国在边坡稳定性分析方面都投入了大量的人力、物力和财力,进行了大量切实有效的研究工作,对边坡发生发展的机制有了一定的认识,并相应地建立起了一系列预防及治理边坡失稳的措施,从而使边坡的失稳事故在一定程度上得到了缓解且较大程度的减少了人员伤亡以及财产损失。但我们也应清楚地看到,由于边坡工程所处的边界条件和地质环境一般比较复杂,加之岩体的不连续性、不均匀性、各向异性等特性,造成边坡工程问题复杂,如果直接利用根据其中某一因素或条件形成的理论,或虽有一定理论依据但不能全面真实反映边坡实际状况的现场实测资料或室内测试计算资料来判断边坡的稳定性,显然是不能完全真实地反映边坡失稳发生的本质特征。而数值分析方法可以方便地处理这些问题,因此本文将采用数值分析方法中的有限元法来研究边坡的稳定性问题,拟定具体研究下述内容:①讨论分析影响岩质边坡稳定性的因素及岩体的强度和岩体力学参数研究方法和变形参数的选取;②在讨论分析边坡破坏机理及其各影响因素的基础上,用有限元分析边坡的应力场分布及岩体可能拉裂受损的范围,为进一步探索边坡稳定性提供重要依据。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 1 绪论
• 1.1 前言
• 1.2 渝黔高速公路概述
• 1.2.1 渝黔高速公路简介
• 1.2.2 渝黔高速公路高边坡分布情况
• 1.2.3 高速公路边坡研究现状概述
• 1.3 研究的目的及内容
• 1.3.1 研究的目的
• 1.3.2 拟定的研究内容
• 2 计算方法及力学模型的建立
• 2.1 计算方法的选取
• 2.1.1 有限元法
• 2.1.2 2D-σ简介
• 2.2 计算范围的确定与模型的建立
• 2.2.1 计算范围边界条件的选取
• 2.2.2 计算模型的简化
• 2.3 力学模型的建立
• 2.3.1 岩体本构模型的选择
• 2.3.2 2D-σ中施工过程的模拟
• 2.3.3 岩体的抗剪强度
• 3 有限元计算结果分析
• 3.1 K86+180-K86+470深挖路堑岩质边坡计算结果分析
• 3.1.1 场地工程地质条件
• 3.1.2 计算范围及边界条件的选取问题
• 3.1.3 不同开挖阶段的考虑
• 3.1.4 计算结果分析
• 3.2 K92+450-K92+800深挖路堑岩质边坡计算结果分析
• 3.2.1 场地工程地质条件
• 3.2.2 计算范围边界条件的选取问题
• 3.2.3 不同开挖阶段的考虑
• 3.2.4 计算结果分析
• 4 边坡稳定性分析
• 4.1 稳定性分析中的基本概念
• 4.2 安全系数确定方法
• 4.3 K86+180-K86+470深挖路堑岩质边坡稳定性分析
• 4.4 K92+600-K92+600深挖路堑岩质边坡稳定性分析
• 5 结论
• 5.1 主要结论
• 5.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录