杭金衢高速公路K103破碎岩质边坡稳定性分析

论文摘要

破碎岩质边坡是国内比较常见的一种滑坡形式，分布比较广泛，对此类滑坡进行系统全面的稳定性分析具有现实意义。本文结合杭金衢高速公路K103滑坡对此进行了系统完整的分析，主要内容如下：1、在已有资料和文献调查的基础上，进行现场踏勘，分析了滑坡的发生原因，讨论边坡失稳破坏的发育规律和力学机制。2、详细研究了基于有限元强度折减法的边坡稳定性分析方法，完整介绍了利用有限元分析滑坡失稳的分析流程，重点介绍了对破碎岩质边坡滑动面的处理办法。3、以K103滑坡为背景建立有限元模型，并对滑坡滑带采取多种模拟方式，对比分析结果，并采用有限元强度折减法，指出了滑坡由安全至失稳这过程中的滑带应力应变塑性区等的变化趋势，阐述了几种分析方法在破碎岩质滑坡中的适应性。4、采用目前常用的极限平衡分析方法理论，并采用Geo-studio岩土分析软件，在已知滑带的影响下，分析了不同分析方法应用于破碎岩质边坡时的优劣性；分别采用传统的不平衡推力法、考虑滑面强度发挥的不平衡推力法、结合有限元方法的不平衡推力法等三种方法对滑坡剩余下滑力进行了计算，指出这两种改进方法是适合破碎岩质滑坡研究的。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 论文研究背景
• 1.1.1 边坡稳定性分析方法
• 1.1.1.1 条分法
• 1.1.1.2 极限分析法
• 1.1.1.3 滑移线法
• 1.1.1.4 数值方法
• 1.1.2 边坡稳定性分析现状
• 1.2 研究的主要内容以及创新点
• 1.2.1 论文的研究内容
• 1.2.2 论文的创新点
• 第2章 K103滑坡发育特征分析
• 2.1 滑坡概况
• 2.1.1 滑坡范围及规模
• 2.1.2 滑坡区岩体结构特点
• 2.1.3 地下水特征
• 2.1.4 滑坡变形破坏特征
• 2.2 滑坡成因分析
• 2.2.1 软弱破碎带的影响
• 2.2.2 水的影响
• 2.2.3 坡脚开挖诱导作用
• 2.2.4 成因分析
• 第3章 滑坡稳定性弹塑性有限元分析
• 3.1 强度折减法
• 3.1.1 强度折减法定义
• 3.1.2 强度折减有限元法的基本算法
• 3.2 有限元计算模型与方法
• 3.2.1 计算剖面选择
• 3.2.2 模型计算范围的确定
• 3.2.3 模型边界条件的确定
• 3.2.4 滑动面处理方法
• 3.2.5 弹塑性模型简介
• 3.2.6 屈服准则的确定
• 3.2.7 边坡失稳判据的讨论
• 3.2.8 生死单元理论
• 3.2.9 计算参数选择
• 3.2.9.1 滑体计算参数取值
• 3.2.9.2 滑面计算参数取值
• 3.2.9.3 滑床参数取值
• 3.2.9.4 最终参数取值
• 3.2.10 非线性问题的求解
• 3.2.11 分析程序的选择
• 3.3 弹塑性计算结果分析
• 3.3.1 不考虑滑面情况下结果分析
• 3.3.2 采用接触算法下结果分析
• 3.3.3 采用软弱材料模拟滑面计算结果分析
• 3.4 弹塑性强度折减法分析
• 3.5 本章小结
• 第4章 结合有限元算法的极限平衡法稳定性分析
• 4.1 极限平衡法理论
• 4.1.1 定义
• 4.1.2 摩尔-库仑强度准则
• 4.1.3 静力平衡条件
• 4.1.4 合理性要求
• 4.1.5 常用的几种条分法
• 4.1.5.1 Fellenious法
• 4.1.5.2 Morgenstern 法
• 4.2 滑坡安全系数的SLOPE/W软件分析
• 4.2.1 计算模型
• 4.2.2 计算结果分析
• 4.3 滑坡稳定性的不平衡推力法分析
• 4.3.1 传统不平衡推力法
• 4.3.1.1 计算方法介绍
• 4.3.1.2 计算结果分析
• 4.3.2 考虑滑面强度发挥的不平衡推力法
• 4.3.2.1 滑带土剪切破坏的基本特征
• 4.3.2.2 滑动面的弹塑性极限塑性应变分析确定
• 4.3.2.3 计算方法介绍
• 4.3.2.4 计算结果分析
• 4.3.3 结合有限元的不平衡推力法
• 4.3.3.1 计算方法介绍
• 4.3.3.2 计算结果分析
• 4.3.4 安全系数对比
• 4.4 本章小结
• 第5章 结论与展望
• 5.1 结论
• 5.2 展望
• 参考文献
• 致谢