西藏境内G318国道沿线典型直立岩质边坡稳定性分析

摘要

随着我国高速铁路、公路建设的迅速发展，路段沿线边坡稳定性和坍塌、滑坡、泥石流等工程地质的问题越来越多，这些问题已经很严重地威胁到人类的生存和社会的健康发展。近些年，边坡的稳定性分析尤其是高速公路沿线的岩质边坡的稳定性分析，逐渐为人们所重视。 论文基于G318国道K4326＋500～K4341＋200典型直立岩质边坡的具体工程实际，分别采用Sarma法（一种刚体极限平衡算法）和赤平极射投影法对该岩质边坡进行稳定性系数计算及理论分析，并运用基于有限差分原理的FLAC3D大型计算软件对该边坡进行了数值模拟，最后对理论分析与数值模拟结果进行了对比，为边坡的防治措施提供了有效的信息。得到如下结论： ①用Sarma法计算边坡在自然工况和暴雨工况下的稳定性系数分别是1.371和1.163，表明边坡处于基本稳定状态。 ②用赤平极射投影法计算边坡在自然工况和暴雨工况下的稳定性系数分别是1.31和1.19，表明边坡处于基本稳定状态。 ③FLAC3D有限差分法数值模拟边坡在自然工况下的稳定性，得到边坡初始位移分布图，可知边坡坡顶位移量最大只有3mm，表明边坡处于基本稳定状态；FLAC3D数值模拟边坡在暴雨工况下的稳定性，得到边坡剪切应变增量云图，可知边坡剪切应变增量是比较小的，但是随着长时间的降雨入渗，同样会改变边坡的稳定性；FLAC3D数值模拟边坡在地震工况下的稳定性，得到边坡竖直方向速度云图，可知边坡坡体内部竖直速度比较大，部分已经达到了0.3m/s，表明边坡失稳现象比较严重。 ④通过理论分析与数值模拟结果进行对比得出，两者分析边坡稳定性结果基本一致，均表明边坡在自然工况和暴雨工况下处于基本稳定状态，且边坡在暴雨工况下的稳定性稍低于边坡在自然工况下的稳定性。在地震工况下处于失稳状态，需要对边坡进行进一步防治与加固。

目录

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第1章 引言

1.1选题依据及研究意义

1.1.1选题依据

1.1.2岩质边坡研究的现实意义

1.2边坡稳定性的研究现状

1.2.1国内研究现状

1.2.2国外研究现状

1.3主要研究内容、思路、技术路线

1.3.1主要研究内容及思路

1.3.2技术路线

第2章 研究区地质环境

2.1工程概况

2.2自然地理

2.2.1交通位置

2.2.2气象水文

2.3地形地貌

2.4地层岩性

2.5地质构造及地震

2.6水文地质条件

2.7不良地质现象

第3章 岩质高边坡变形破坏机制分析

3.1岩质边坡的基本特征及分区依据

3.1.1边坡基本特征

3.1.2边坡分区依据

3.2岩质边坡的变形破坏现象

3.2.1边坡变形破坏基本原理

3.2.2边坡分区变形破坏现象

3.3岩质边坡变形破坏机制分析

3.3.1边坡稳定性影响因素

3.3.2边坡变形破坏机制分析

第4章 岩质高边坡稳定性刚体极限平衡法（Sarma法）分析

4.1Sarma法

4.1.1Sarma法力学模型

4.1.2力学分析

4.1.3稳定性系数计算

4.2自然工况下的边坡稳定系数计算过程

4.3暴雨工况下的边坡稳定系数计算过程

4.4小结

第5章 岩质高边坡稳定性赤平极射投影法分析

5.1赤平极射投影法的基本原理

5.2自然工况下的边坡稳定系数计算

5.3自然+暴雨工况下的边坡稳定系数计算

5.4自然+地震工况下的边坡稳定系数计算

5.5自然+暴雨+地震工况下的边坡稳定系数计算

5.6小结

第6章 岩质高边坡数值模拟研究

6.1计算方法原理

6.1.1ANSYS有限元程序

6.1.2FLAC3D计算程序

6.2FLAC3D计算参数选取

6.3FLAC3D数值模拟计算

6.3.1模型建立

6.3.2天然状态下边坡的应力应变分析

6.3.3降雨条件下边坡的应力应变分析

6.3.4地震条件下边坡的应力应变分析

6.4岩质边坡的防治措施

6.5小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间取得学术成果

致谢