山区河流港口岩质边坡稳定性及支护仿真分析

摘要

山区港口岩质边坡由于河水的大幅度升降而导致边坡地下水产生流动，并形成了一定的落差。在渗流场的影响下，岩质边坡的应力场也随之发生变化。使得岩质边坡不断的受到流固耦合作用的影响。因此，分析流固耦合对岩质边坡的影响，对于完善岩质边坡的稳定性理论具有重要意义，并可以在实际工程中提供一定的理论指导。岩质边坡在开挖过程中，开挖产生的卸荷效应造成岩质边坡的应力重分布，会对岩质边坡的稳定性产生一定的影响。因此在开挖过程中有必要对边坡的稳定性进行分析，并对稳定性较差的边坡采取一定的措施进行支护。
　　 本文的主要内容如下：
　　 1、对目前渗流分析的两种主要数值模拟方法(极限平衡法和有限元法)进行了详细的分析。根据港区边坡稳定性分析的特点，对分析模型进行了理论推导，建立了适合的数学模型；对现行的边坡稳定分析的极限强度法和有限元强度折减法进行了比较分析，推导出了应用于耦合分析的计算方法，并且给出了计算过程中的参数选取准则。
　　 2、结合重庆市长寿大件运输码头的具体水文地质条件，进行了数值模拟计算分析。计算模型根据现场地质勘探得到的数据建立，通过分析得出随着水位变动幅度的增加，岸坡滑体逐渐向纵深发展，并且产生的位移也越来越大。
　　 3、回水变动区内外的边坡滑体的滑动趋势不同，在回水变动区内，边坡滑动区内的滑体产生的位移都是从峰值逐渐减小到0。而回水变动区外，边坡滑体会从峰值突变为0。
　　 4、对岩质边坡进行分级开挖，并在开挖过程中采取开挖一级、支护一级的方式进行支护。运用强度折减法对开挖过程进行全面的仿真模拟，全面地反映了岩质边坡在边开挖边支护的过程中的位移变化规律，安全系数变化规律。为以后的工程实际提供指导。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1前言

1.2边坡稳定性研究发展历程

1.2.1边坡稳定性研究历史

1.2.2边坡稳定性分析方法研究

1.2.3渗流作用对岩质边坡稳定性影响的机理

1.3岩质边坡支护技术研究发展历程

1.3.1边坡支护技术研究历史

1.3.2岩质边坡锚固技术机理研究

1.4论文的主要研究内容

第二章渗流与应力耦合分析及岩质边坡稳定性分析方法

2.1引言

2.2流固耦合的基本理论

2.3渗流有限元计算的基本原理

2.3.1渗流计算方法简介

2.3.2渗流有限元法的计算原理

2.3.3渗流有限元计算的基本步骤

2.4岩质边坡稳定性分析方法

2.4.1极限平衡理论分析

2.4.2有限元强度折减理论分析

2.5小结

第三章基于有限元强度折减法岩质边坡稳定性分析

3.1引言

3.2有限元分析程序介绍

3.2.1前处理有关问题介绍

3.2.2计算过程有关问题介绍

3.3岩质边坡渗流分析

3.3.1计算参数的选取

3.3.2计算模型及其结果

3.4岩质边坡稳定性分析

3.4.1水位下降过程中边坡变形和位移分析

3.4.2岩质边坡各物理参数对边坡稳定性影响分析

3.5小结

第四章岩质边坡开挖过程分析及模拟仿真

4.1引言

4.2开挖卸荷效应一边坡变形破坏演化过程

4.3初始应力的确定

4.4软件模拟过程分析

4.5岩质边坡开挖过程分析

4.5.1岩质边坡开挖方案

4.5.2岩质边坡开挖分析

4.6小结

第五章岩质边坡支护过程分析

5.1引言

5.2锚杆的分类

5.3锚杆支护原理

5.4岩质边坡支护分析

5.5小结

第六章结论与展望

6.1结论

6.2进一步工作的展望

致谢

参考文献

在学期间发表的论著及取得的科研成果