公路边坡稳定性研究与分析及综合治理-陈强.doc
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1、学校代号:10532HUNAN UNIVERSITY工程硕士学位论文公路边坡稳定性研究与分析及综合治理学位申请人姓名陈强培养单位土木工程学院导师姓名及职称赵明华教授刘代全高工学科专业建筑与土木工程研究方向边坡稳定分析论文提交日期2005年4月10丨丨学 号:G000118 密 级:湖南大学工程硕士学位论文公路边坡稳定性研究 与分析及综合治理学位申请人姓名:陈强导师姓名及职称:赵明华教授刘代全高工培养单位:十木工稈学院专业名称:建筑与土木工程论文提交日期:2005年4月10日论文答辩日期:2005年4月24日答辩委员会主席:邹银生教授Stability Analysis and Comprehe
2、nsive Treatment of Highway SlopebyCHEN QiangB.E.(Changsha Jiaotong University) 1987A thesis submitted in partial satisfaction of theRequirements for the degree ofMaster of EngineeringinArchitectural & Civil Engineeringin theGraduate SchoolofHunan UniversitySupervisorProfessor Zhao MinghuaSenior Engi
3、neer Liu DaiquanApr. 10, 2005学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取 得的研究成果Q除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何 其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献 的个人和集体,均己在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法 律后果由本人承担。作者签名: 抒、綠日期:4年弘月0曰学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学 校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被 查阅和借阅。本人授权湖南大学可以将本学位论文的全部或部分
4、内容编入 有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属亍1、 保密,在年解密后适用本授权书。2、不保密口。(请在以上相应方框内打“ V ”)作者签名: ?务考杲曰期年月曰曰导师签名曰期:年0月T:程硕L学位论文目录m iAbstractII第1章绪论11.1 醜11.2边坡的分类11.3边坡稳定性研究发展概况21.4本文的主要研究内容与工作5第2章边坡稳定性分析方法与计算理论62.1概述62.2边坡稳定性分析特点62.2.1稳定性分析特点62.2.2影响边坡稳定因素72.3边坡的破坏形式-82.4边坡稳定性计算方法与计算理论92.4.1定性分析方法9
5、2.4_2定量分析方法112_4.3非确定性分析方法142A4物理模型方法152.4.5现场监测分析法152.5存在的问题与讨论15第3章边坡弹塑性有限元模拟分析173.1弹塑性基本理论173.U概述173_1.2岩土塑性力学基础173.1.3非线性问题的求解方法193.2常用的弹塑性模型233J有限元方法的基本理论 263.3.1平面八节点等参单元数学分析263.4弹塑性有限元的程序实现31.01.21.4低的1.21.21.4高的1.41.41.4注:本表给出的安全系数为推荐值,为减少经济损火,特殊情况下采用较高或较低安全 系数或许是恰当的;表中稳定系数取小值的边坡,是指地质和岩土条件己经
6、仔细研究,边 坡形成时间已很长,且荷载条件、地下水状态及基本坡形人体上保持不变的己有边坡。岩土工程勘察规定规定:新设计的边坡,对一级边坡工程,Fs值宜 采用1.31.5,二级边坡工程宜采用1.151.30,而三级边坡工程则宜采用 1.051.15;演算已有边坡的稳定时,八值宜采用1.01.25。建筑物地基基础设计规范规定:滑坡推力安全系数应根据滑坡现状及 其对工程的影响等因素确定,对一级建筑物取1.25,二级建筑物取1.15,三级建 筑物取1.05。上海市地基基础设计规范规定:当用总应力法确定土体抗剪强度,并 用固结快剪峰值(或最大值)指标时,用简单条分法(瑞典法)计算边坡安全系 数,对于一般
7、结构物,进行复核演算时,容许的最小安全系数可选用1.25,而设 计时可采用1.30。2.2.2影响边坡稳定因素1. 内在因素岩土性质:岩土的成因类型、矿物成分、岩土结构和强度等是决定立 定性的重要因素、由坚硬C密实)、矿物稳定、抗风化性能好及强度较!I 土构成的边坡,其稳定性一般较好,反之就较差。岩体结构方面:岩体的结构类型,结构面形状及其与坡面的关系是穿公路边坡稳定性研究与分析及综合治理坡稳定的控制因素。风化作用:风化作用使岩土体的抗剪强度减弱,裂隙增加或扩大,影响斜 坡的形状和坡度;透水性增加,使地面水容易侵入,改变地下水的动态,沿裂隙 风化时,可使岩土体脱落或沿斜坡崩塌、堆积、滑移等。地
8、应力:开挖边坡导致坡体内岩土的初始应力状态改变,坡脚附近出现剪 应力集中带,而坡顶和坡面的一些部位可能出现张应力区。在新构造运动强烈地 区,开挖边坡能使岩土中的残余构造应力释放,可直接引起边坡的变形破坏。(5) 地震:地震使边坡岩土体的剪应力增大,抗剪强度降低。2. 外因条件水的作用:水的渗入使岩土体质量增加,结构软化而抗剪强度降低,并使 孔(裂)隙水压力升高;地下水的渗流将对岩土体产生动水压力,水位的升高将会产生浮托力。人为因素:边坡不合理的设计,削坡、开挖或加载,大量施工用水的渗入 及爆破等都能造成边坡失稳。2.3边坡的破坏形式边坡破坏常发生在岩土软弱结构面和风化较严重地段。破坏前总有一些
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