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开挖边坡变形稳定性分析与稳定性控制研究

作　者: 莫进丰
导　师: 张可能
学　校: 中南大学
专　业: 地质工程
关键词: 开挖边坡 变形理论 稳定性分析 稳定性控制
分类号: P642
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 198次
引　用: 5次
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内容摘要


当前,山区交通建设过程中路堑边坡失稳破坏尤为突显,已成为威胁施工安全,制约工程进度,影响安全运营的关键技术问题。对于边坡稳定分析及支护设计,目前常使用的分析方法以基于强度理论的极限平衡法为主,其假设边坡由应力控制可忽略岩土材料变形性的影响。而变形稳定性分析方法是基于变形理论为基础,采用数值分析方法对边坡工程进行全过程模拟,主要考虑材料的应力-应变性质,分析时可以实时反映坡体及支护结构的应力及应变情况。本文以变形理论为基础,以郴资桂大道改造工程K7+260-K7+580右侧路堑边坡设计和实时防护措施为研究对象,开展了相关的研究。本文分析和总结了国内外路堑边坡稳定性分析方法及各种防护方法相关成果；对开挖边坡变形破坏的内在机制进行了分析,总结了路堑边坡的基本破坏模式；并归纳出一套基于变形理论开挖边坡稳定性评价及治理设计的技术方法；通过对研究对象K7段路堑边坡开挖支护工程的研究,对比分析了基于强度理论的极限平衡法和基于变形理论的数值分析全过程模拟方法在该工程的应用,得出适用于路堑边坡的边坡稳定性分析及控制的计算方法。该工程实际成功验证了研究成果,取得了良好的效果。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
第一章 绪论  8-15
  1.1 前言  8
  1.2 课题研究的意义及目的  8
  1.3 课题在国内外的研究现状  8-14
    1.3.1 关于边坡开挖变形的研究现状  8-9
    1.3.2 边坡稳定性研究  9-13
    1.3.3 关于开挖边坡稳定性控制的研究现状  13-14
  1.4 本文研究内容及技术路线  14-15
    1.4.1 主要研究内容  14
    1.4.2 研究技术路线  14-15
第二章 研究区地质环境条件分析  15-20
  2.1 气象水文  15-16
    2.1.1 气象  15-16
    2.1.2 水文  16
  2.2 地形地貌  16-18
  2.3 地层岩性  18-19
  2.4 区域地质构造  19
  2.5 水文地质条件  19
  2.6 地震  19-20
第三章 开挖边坡变形稳定性分析  20-32
  3.1 概述  20
  3.2 开挖边坡地质结构类型  20-27
    3.2.1 建立边坡地质结构的方法  20-21
    3.2.2 路堑边坡地质结构划分依据  21-23
    3.2.3 K7段路堑边坡地质结构分区  23-25
    3.2.4 路堑边失稳地质结构模型  25-27
  3.3 开挖边坡变形破坏模式  27-28
  3.4 开挖边坡变形稳定性评价  28-32
    3.4.1 开挖边坡变形时间-物理阶段  28-29
    3.4.2 变形稳定性评价方法  29-32
第四章 开挖边坡稳定性控制研究  32-42
  4.1 概述  32-33
  4.2 路堑边坡防护措施分类  33-34
    4.2.1 坡面防护  33
    4.2.2 挡土护坡法  33-34
    4.2.3 排水工程  34
  4.3 基于变形理论控制措施  34-38
    4.3.1 稳定性控制的关键  35-36
    4.3.2 稳定性控制的施工原则  36-38
  4.4 桩锚结构控制开挖边坡设计计算  38-42
    4.4.1 计算假定条件  38-39
    4.4.2 锚索拉力的确定  39-41
    4.4.3 桩身内力计算  41-42
第五章 桩锚结构预加固措施工程设计及有限元数值模拟  42-65
  5.1 工程概况  42-43
  5.2 工程处治措施及分析  43-48
    5.2.1 初步设计过程  43-47
    5.2.2 初步设计结果  47-48
  5.3 桩锚结构设计的有限元数值模拟  48-65
    5.3.1 桩锚结构有限元模拟概述  48-49
    5.3.2 材料本构模型及结构单位  49-52
    5.3.3 开挖边坡桩锚结构支护的有限元数值模拟  52-63
    5.3.4 有限元数值模拟计算结果分析  63-65
第六章 结论与建议  65-67
  6.1 结论  65
  6.2 建议  65-67
参考文献  67-72
致谢  72-73
攻读硕士学位期间主要的研究成果  73

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中图分类: > 天文学、地球科学 > 地质学 > 水文地质学与工程地质学 > 工程地质学
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