基于强度双折减系数法的邯郸粉质黏土综合系数法研究

摘要

滑坡过程中土体的破坏过程是一个渐进的发展过程。由于含水量变化以及应变的累积，土体的抗剪强度参数以不同速度发生衰减，继而剪切带形成，导致边坡失稳。因此，土体的强度参数c和ψ与含水量密切相关且应该具有不同的安全储备。本文以邯郸地区的粉质黏土为研究对象，通过研究不同含水量条件下土体的强度参数衰减情况，得出强度参数的各自折减系数，从而提出边坡的“综合安全系数”。本文的主要研究内容如下:
　　(1)取邯郸新近沉积均质粉质黏土，利用击实制样配制不同含水量的土样，然后通过直剪试验测定处于不同含水量条件下土样的强度参数c、ψ值，对边坡模型达到临界失稳状态时c、ψ值不同衰减程度进行研究。
　　(2)利用MIDAS/GTS软件建立模型，通过对粘聚力c和内摩擦角ψ赋值的变化实现c、ψ的折减来分析边坡稳定性，同时对粘聚力c、内摩擦角正切值tanψ、边坡坡高H和边坡坡角β对边坡稳定性敏感度因素进行分析研究。
　　(3)基于邯郸粉质黏土土体强度参数衰减程度的分析，提出对两个强度参数采用不同折减系数的安全评价方法，通过结合土体强度参数变化对边坡影响的权重分析提出综合考虑强度双折减系数的“综合安全系数”法。并将该方法与利用SLIDE中极限平衡法得出的结果进行对比分析，同时对边坡坡高H和边坡坡角β对提出方法的影响进行研究。
　　(4)将本文提出的方法与最短路径法进行比较分析，并且将这两种方法与传统的强度折减法进行比较分析。通过算例分析，对其在边坡稳定性分析和边坡设计中的应用进行研究。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 课题研究的背景及意义

1．1．1 课题的研究背景

1．1．2 研究目的和意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 国外研究现状

1．2．2 国内研究现状

1．3 研究内容和方法

第2章 有限元强度折减法原理

2．1 安全系数的定义

2．1．1 基于强度储备的安全系数Fs1

2．1．2 超载储备安全系数Fs2

2．1．3 下滑力超载储备安全系数Fs3

2．2 有限元强度折减法的定义

2．2．1 有限元强度单折减的定义

2．2．2 有限元强度双折减的定义

2．3 屈服准则

2．3．1 D-P准则

2．3．2 M-C准则

2．4 边坡失稳的判据

2．5 强度双折减综合安全系数

2．5．1 强度双折减最短路径法

2．5．2 权重分析的综合安全系数法

2．6 本章小结

第3章 边坡稳定性因素的敏感度分析

3．1 土的液塑限试验

3．1．1 试验步骤

3．1．2 试验数据记录与成果整理

3．2 土的击实试验

3．2．1 试验目的

3．2．2 试验操作步骤

3．2．3 试验注意事项

3．2．4 结果计算

3．3 土的剪切试验

3．3．1 试验目的

3．3．2 试验操作步骤

3．3．3 试验注意事项

3．3．4 试验成果整理及分析

3．4 影响边坡稳定性因素的敏感度分析

3．4．1 边坡敏感性计算方法

3．4．2 粘聚力变化的敏感性分析

3．4．3 内摩擦角的正切值tanφ变化的敏感性分析

3．4．4 边坡坡高变化的敏感性分析

3．4．5 边坡坡角变化的敏感性分析

3．5 本章小结

第4章 基于权重分析法综合安全系数的验证与分析

4．1 有限元MIDAS／GTS简介

4．2 MIDAS／GTS二维边坡模型的建立

4．2．1 属性的定义

4．2．2 几何尺寸的选取及边界条件的选取

4．2．3 网格的划分

4．2．4 本构模型和失稳判据的选取

4．3 强度双折减的实现方法及分析

4．4 SLIDE介绍及计算结果分析

4．4．1 SLIDE简介

4．4．2 边坡模型的建立与分析

4．5 边坡坡高对强度双折减法的影响

4．6 边坡坡角对强度双折减法的影响

4．7 算例分析

4．8 本章小结

结论与展望

结论

展望

致谢

参考文献

个人简历

攻读硕士学位期间发表的论文和科研成果