金堆城排废场人工填土高边坡动力稳定性研究

摘要

该文主要从以下几个方面对金堆城排废场人工堆积松散高边坡进行动力稳定性研究:(一)利用有限元模拟结果,结合野外工程地质调绘,得到研究区人工堆积高边坡在自然条件下,有如下几种变形及破坏类型:整体破坏(a)——蠕滑~拉裂型、整体破坏(b)——拉裂~滑移型、表部破坏(a)——细沟、冲沟型、表部破坏(b)——滑塌型.(二)采用频谱分析方法研究了爆破产生的地震波在介质中传播的特基本规律,拟合出了指导工程设计与研究的地震波振速衰减经验公式.(三)采用模态叠加法针对爆破动力作用,进行边坡的动力响应分析,得出了以下结论:(1)振动频率为0.3Hz时,坡面顶部水平向加速度峰值最大;综合考虑 ,可认为该边坡的自振频率为0.3Hz左右;(2)地形对爆破地振动存在放大作用,研究剖面的坡面,水平向加速度及位移在地形相对高差45米左右最大,而后随相对高差的增高而减小,相对高差为100米时,水平向位移及加速度绝对值均大于坡脚;(3)强迫振动段,水平向加速度值随时间变化的规律为:坡顶节点总的变化趋势是越来越大,而坡体中部节点的变化趋势是越来越小;(4)当爆破振速较小时,变形破坏的形式表现为坡顶表面滑塌型.

目录

文摘

英文文摘

前言

0.1问题的提出

0.2边坡稳定性研究现状

0.2.1定性分析方法

0.2.2定量分析方法

0.2.3非确定性分析方法

0.3爆破振动破坏评价及爆破振动对边坡稳定性影响的研究现状

0.3.1爆破振动破坏评价的研究现状

0.3.2爆破振动对边坡稳定性影响的研究现状

0.4主要研究方法及内容

0.4.1研究排废场人工填土高边坡变形、破坏的类型、机理及规律

0.4.2爆破振动动力特性研究

0.4.3爆破振动动力响应数值模拟

第一章研究区工程地质条件研究

1.1地形地貌条件

1.2地质构造条件

1.2.1褶皱

1.2.2断裂

1.3地层岩性条件

1.3.1全新统(Q4)

1.3.2上更新统(Q3)

1.3.3中更新统(Q2)

1.3.4前第四系

1.4水文地质条件

1.4.1地下水的补给条件

1.4.2地下水排泄条件

1.5排废场岩土物理力学性质研究

1.5.1土现场物理性质试验

1.5.2室内物理力学试验

1.6排土场岩土性质地球物理勘探研究

1.6.1资料处理

1.6.2资料解释

第二章排废场人工高边坡变形破坏特征及有限元模拟

2.1排废场人工高边坡变形破坏特征分析

2.1.1整体破坏(1)——蠕滑～拉裂型

2.1.2整体破坏(2)——拉裂～滑移型

2.1.3表部破坏(1)——细沟、冲沟型

2.1.4表部破坏(2)——滑塌型

2.1.5泥石流

2.2边坡变形破坏数值模拟原理及其参数选取

2.2.1模拟原理

2.2.2滑带土抗剪强度参数的综合分析和选择

2.3边坡变形破坏特征的有限元数值模拟

2.3.1计算模型的建立及计算结果

2.3.2计算结果分析

第三章爆破振动时人工堆积松散高边坡的动力特性研究

3.1爆破振动的测试

3.1.1测点布置及仪器安装

3.1.2现场测试

3.2测试结果及分析评价

3.2.1测试结果

3.2.2测试结果分析评价

第四章爆破振动时人工堆积松散高边坡的动力响应分析

4.1动力响应分析基本理论

4.1.1建立数学模型

4.1.2动力响应分析的方法

4.1.3有限元模态分析

4.2北沟排废场爆破震动动力响应数值模拟

4.2.1基本假设及前提条件

4.2.2模型及边界条件

4.2.3时间及空间离散尺寸

4.2.4爆破荷载

4.2.5动力响应数值模拟模型物理力学指标及动力参数选取

4.3爆破振动动力效应研究

4.3.1模拟结果及分析

4.3.2频率的动力效应

4.3.3边坡不同部位的动力响应特征

4.4爆破振动作用下边坡变形破坏机理的探讨

结论

参考文献

致谢