岩质边坡稳定性有限元分析及支护措施研究

摘要

随着近年来国家基本建设力度的加大和西部大开发战略的顺利实施，工程建设中遇到的边坡稳定问题相应的增多。事实上，在边坡的施工及运营过程中，边坡失稳现象时有发生，且边坡一旦失稳，其往往带来严重后果。因此，对边坡进行模拟和分析判断其稳定性，并制定出有效的防护与治理措施，具有十分重要的理论与工程实践意义。 边坡工程的稳定性分析是岩土工程中的一项重要工作，也是岩土工程领域的一个研究热点。有限元法通过分析结构的应力应变结果来判断边坡稳定的状况，不需要假设滑移面形状和简化滑块间的相互作用力。本论文对目前用于边坡稳定性评价的主要方法进行了研究对比后，针对岩石边坡稳定性分析，运用了有限元法，建立了边坡稳定性分析的弹塑性有限元模型，并采用Dmcker-Prager屈服准则，运用ANSYS软件作为计算分析工具，对一岩质边坡的稳定性进行了具体分析。 本文回顾了边坡稳定性研究和喷锚网支护的发展，介绍了喷锚网支护原理、特点，分析了边坡破坏形式和影响边坡稳定性的因素，详细叙述了边坡稳定性相关理论；主要总结了目前边坡稳定性评价的方法，分析了各种评价方法的优缺点；详细介绍了岩质边坡喷锚支护设计过程并应用于工程实例。 最后，本文采用ANSYS有限元程序对加固前后边坡的稳定性进行模拟分析，通过分析初始地应力场和支护后的变形、应力以及塑性状态，证明了本文所用的边坡稳定分析方法和治理措施是可行的。

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

1.1引言

1.2岩体力学与工程概述

1.3本文研究的意义和目的

第二章边坡稳定性分析研究

2.1边坡与边坡稳定性

2.1.1边坡的破坏形式

2.1.2边坡稳定性影响因素

2.1.3边坡稳定性分析的发展

2.1.4岩质边坡稳定性研究的发展

2.2边坡稳定性评价方法与理论研究

2.2.1定性评价方法

2.2.2定量评价方法

2.2.3半定量分析

2.2.4非确定分析

2.2.5其他常用方法

第三章喷锚网支护理论及工程应用

3.1边坡工程治理技术综述

3.1.1边坡治理技术的发展

3.1.2岩土锚固技术的应用与发展

3.2国内外喷锚支护技术的研究与发展

3.3喷锚网原理及特点

3.4岩石锚喷支护设计过程

3.5工程实例

3.5.1工程概况

3.5.2地层与岩性

3.5.3水文地质条件

3.5.4支护方案比选

3.5.5喷锚网构造设计

第四章边坡稳定性有限元分析

4.1有限元基本原理及求解步骤

4.1.1有限元基本理论

4.1.2求解步骤

4.2 ANSYS软件简介

4.3实例分析

4.3.1计算模型的建立

4.3.2有限元分析及计算结果

4.3.3计算结果分析

第五章总结与展望

5.1总结

5.2展望

参考文献

致谢