含软弱夹层岩质边坡稳定性分析及加固效应研究

摘要

随着国民经济的飞速发展，我国基础设施建设达到了前所未有的高峰，在岩体中开挖的边坡也越来越多，由于特殊的地质，地貌条件日益活跃的人类工程活动，使得路基边坡稳定性问题十分突出。大量资料证实，边坡失稳破坏多发生在软弱夹层、节理、断层等结构面处，特别是含有软弱夹层的情况，边坡岩体中的软弱夹层常成为滑坡失稳的控制性因素。因此开展含有软弱夹层边坡的稳定性问题研究就显得尤为必要。
　　 本文将以典型边坡为研究对象，采用数值分析方法，利用ANSYS软件建立不同坡高、坡角、软弱夹层倾角、粘聚力、内摩擦角的数值模型，在FLAC3D中分析模型的位移图并求解安全系数。通过大量的数值模拟，研究坡高、坡角、软弱夹层倾角、粘聚力、内摩擦角等因素对边坡变形特征以及安全系数的影响规律；选取典型的数值模型施加锚索和抗滑桩，对比分析其加固效果(安全系数)，并比较两种加固措施对最大不平衡力、坡体内部的位移，剪切应变增量及速度矢量的影响。在此基础上，对锚索和抗滑桩针对不同类型边坡加固效果的经济性及社会效应加以分析，从而选出适合的加固措施。
　　 本文研究获得的成果有利于进一步完善边坡的稳定性分析及加固方法，并对类似的工程提供参考与指导。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1问题的提出及研究意义

1.2国内外研究现状

1.2.1软弱夹层国内外研究现状

1.2.2边坡稳定分析方法国内外研究现状

1.2.3边坡加固国内外研究现状

1.3本文的研究内容及思路

第二章FLAC3D程序原理

2.1 ANSYS程序简介

2.2 FLAC程序简介

2.2.1基本原理

2.2.2 FLAC／FLAC3D的优点

2.3 ANSYS—FLAC3D的转换

2.4 FLAC3D中对稳定性评价指标的规定

2.4.1强度折减法

2.4.2边坡失稳判据

2.5小结

第三章软弱夹层边坡变形特征及安全系数影响因素分析

3.1引言

3.2基于ANSYS的建模及网格划分

3.2.1模型的建立

3.2.2岩体基本物理力学参数

3.2.3网格划分

3.3基于FLAC3D的数值模拟分析

3.3.1数值模型在FLAC3D中的显示

3.3.2力学模型和屈服准则

3.3.3约束条件

3.3.4计算荷载

3.4影响因素分析

3.4.1坡高对边坡位移及安全系数的影响

3.4.2坡角对边坡位移及安全系数的影响

3.4.3倾角对边坡位移及安全系数的影响

3.4.4夹层粘聚力对边坡位移及安全系数的影响

3.4.5夹层内摩擦角对边坡位移及安全系数的影响

3.5小结

第四章含软弱夹层边坡的加固效应研究

4.1引言

4.2预应力锚索的加固效应

4.2.1预应力锚索的数值模拟

4.2.2预应力锚索的加固效果

4.3抗滑桩的加固效应

4.3.1抗滑桩的的数值模拟

4.3.2抗滑桩的加固效果

4.4两种加固措施的比较

4.4.1加固效果分析

4.4.2经济效益分析

4.3.3社会效益分析

4.5小结

第五章结论与建议

5.1结论

5.2建议

致谢

参考文献

在学期间发表的论著及取得的科研成果