支撑拱式锁固型滑坡变形演化特征的物理模型试验研究
发布时间：2021-02-16 04:43
锁固型滑坡种类多样且分布广泛,由于锁固段具有聚能效应,一方面可以阻止土体下滑使边坡稳定,另一方面当其损坏后释放大量能量带来比普通滑坡更严重的破坏,使其成为边坡稳定性研究的重点对象。但目前在锁固支撑理论的研究中存在较多假设,特别是对于“支撑拱”式锁固型滑坡的锁固效应及其对边坡稳定性的影响方面尚未明确,同时对其表面裂缝演化规律的关注较少。因此本文以“支撑拱”式锁固型滑坡为研究对象,通过物理模型试验,研究该类滑坡表面裂缝演化规律、“支撑拱”演化规律及拱间距对其锁固效应的影响;基于土拱效应理论建立“支撑拱”受力模型,对其锁固效应进行理论分析;使用FLAC3D模拟物理模型试验中难以实现的条件,补充分析“支撑拱”锁固效应的影响因素。主要结论如下:（1）物理模型试验进一步验证了锁固结构对坡体的稳定性有较强的控制作用。相比无拱支座锁固结构的普通滑坡,该类型滑坡不会出现瞬间大面积崩塌现象,一定程度上减小了危害。（2）当“支撑拱”高跨比介于00.32,“支撑拱”锁固效应处于初始阶段;若高跨比介于0.32-0.47,“支撑拱”处于较强锁固效应阶段;若高跨比介于0.47-0.54,“支撑...
【文章来源】：华北水利水电大学河南省
【文章页数】：98 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 新滩滑坡中“支撑拱锁固”概念的提出
1.2.2 锁固型滑坡研究现状及分类
1.2.3 滑坡物理模型试验研究
1.2.4 滑坡裂隙演化规律研究现状
1.2.5 三维激光扫描在岩土模型试验研究中的应用
1.2.6 土拱效应的研究
1.3 目前存在的主要问题
1.4 主要研究内容与技术路线
1.4.1 研究内容
1.4.2 技术路线
2 “支撑拱”式锁固型滑坡模型试验设计
2.1 试验用土的基本物理性质指标
2.1.1 液塑限试验
2.1.2 颗分试验
2.1.3 击实试验
2.1.4 直剪试验
2.2 模型试验及运作原理
2.2.1 模型试验概述
2.2.2 三维激光扫描基本原理
2.2.3 Leica Nova MS50 测量系统
2.2.4 模型试验系统及启动机制
2.3 模型试验方案
2.3.1 方案及制作
2.3.2 试验操作过程试验执行方案
2.3.3 试验注意事项
2.4 本章小结
3 “支撑拱”式锁固型滑坡变形演化特征
3.1 牵引力时程曲线
3.2 坡面裂缝演化
3.2.1 坡面整体现象
3.2.2 支撑拱演化分析
3.3 坡面变形分析
3.3.1 变形场
3.3.2 位移监测
3.3.3 位移矢量
3.4 本章小结
4 不同拱间距对应的“支撑拱”演化规律对比分析
4.1 牵引力-时间曲线对比分析
4.2 试验现象对比分析
4.2.1 拱间距为7cm与5cm坡面整体现象
4.2.2 三组试验现象对比分析
4.3 坡面变形对比分析
4.3.1 变形场
4.3.2 位移监测
4.4 坡面裂缝演化对比分析
4.4.1 “支撑拱”演化
4.4.2 坡面主要裂缝演化规律
4.5 本章小结
5 “支撑拱”锁固效应及最优拱间距
5.1 “支撑拱”锁固效应与高跨比的关系
5.1.1 “支撑拱”合理拱轴线方程
5.1.2 “支撑拱”高跨比
5.2 最优拱间距
5.2.1 “支撑拱”受力计算模型
5.2.2 控制条件
5.2.3 最优拱间距计算
5.3 本章小结
6 “支撑拱”锁固效应影响因素的数值模拟分析
6.1 “支撑拱”模型建立及模拟方案
6.1.1 MIDAS/GTS软件介绍及模型建立
6.1.2 Flac3D计算软件介绍及模拟参数
6.2 拱支座空间位置对“支撑拱”锁固效应的影响
6.3 滑体速度对“支撑拱”锁固效应的影响
6.4 本章小结
7 结论与展望
结论
展望
攻读学位期间参加的科研项目及发表的学术论文
致谢
参考文献
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于双拱作用的抗滑桩最大桩间距计算[J]. 李怀鑫,范登政. 赤峰学院学报(自然科学版). 2019(12)
[2]全埋式抗滑桩合理桩间距确定方法探讨[J]. 贺建清,吴昊天,龙锦坤,王康康,高文华. 铁道科学与工程学报. 2019(09)
[3]反倾岩质边坡动力响应及地震动参数影响研究[J]. 刘汉东,耿正,王忠福,牛林峰,徐峰. 华北水利水电大学学报(自然科学版). 2019(04)
[4]三维激光扫描测量技术在变形监测中的应用[J]. 陈伟. 地理空间信息. 2019(07)
[5]暴雨堆积层滑坡大型物理模型试验研究[J]. 李清梦,苟格,周家文,甘滨蕊. 甘肃水利水电技术. 2019(06)
[6]考虑土拱效应的悬臂式抗滑桩最大桩间距确定[J]. 张玲,陈金海,赵明华. 岩土力学. 2019(11)
[7]基于三维激光扫描仪的边坡形变监测研究[J]. 常明,潘荔君,孟宪纲,徐玉健,徐凯. 大地测量与地球动力学. 2019(05)
[8]抗滑桩不同布桩方式加固效果对比模型试验研究[J]. 姜彤,雷家华,王润泽,张俊然. 应用基础与工程科学学报. 2019(02)
[9]滑坡稳定性的束口锁固控制效应研究[J]. 董金玉,赵志强,黄志全. 华北水利水电大学学报(自然科学版). 2018(06)
[10]东苗家滑坡中部锁固段对其稳定性的影响[J]. 陈钧龙,刘汉东,王四巍,刘佳宾. 华北水利水电大学学报(自然科学版). 2018(06)
博士论文
[1]基于离心模型试验的典型库岸滑坡演化阶段综合判识研究[D]. 苗发盛.中国地质大学 2019
[2]滑坡微型桩防治技术大型物理模型试验研究[D]. 闫金凯.长安大学 2010
[3]长大公路隧道通风物理模型试验研究[D]. 方磊.长安大学 2005
[4]新型桩锚结构设计计算理论研究[D]. 刘小丽.西南交通大学 2003
硕士论文
[1]拱形抗滑桩的布置形式及特性研究[D]. 梁勇.长安大学 2019
[2]郑州粉土内抗滑桩桩间土拱及合理桩间距研究[D]. 王自豪.河南大学 2017
[3]锁固束口形滑坡天然土拱效应作用机理研究[D]. 张金存.西南交通大学 2017
[4]牵引式滑坡变形演化的模型试验研究[D]. 崔帅.华北水利水电大学 2017
[5]抗滑桩桩间土拱效应及其数值模拟研究[D]. 龚志方.贵州大学 2015
[6]裂缝充水对土质滑坡稳定性影响的试验研究[D]. 樊建利.成都理工大学 2008
本文编号：3036178
【文章来源】：华北水利水电大学河南省
【文章页数】：98 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 新滩滑坡中“支撑拱锁固”概念的提出
1.2.2 锁固型滑坡研究现状及分类
1.2.3 滑坡物理模型试验研究
1.2.4 滑坡裂隙演化规律研究现状
1.2.5 三维激光扫描在岩土模型试验研究中的应用
1.2.6 土拱效应的研究
1.3 目前存在的主要问题
1.4 主要研究内容与技术路线
1.4.1 研究内容
1.4.2 技术路线
2 “支撑拱”式锁固型滑坡模型试验设计
2.1 试验用土的基本物理性质指标
2.1.1 液塑限试验
2.1.2 颗分试验
2.1.3 击实试验
2.1.4 直剪试验
2.2 模型试验及运作原理
2.2.1 模型试验概述
2.2.2 三维激光扫描基本原理
2.2.3 Leica Nova MS50 测量系统
2.2.4 模型试验系统及启动机制
2.3 模型试验方案
2.3.1 方案及制作
2.3.2 试验操作过程试验执行方案
2.3.3 试验注意事项
2.4 本章小结
3 “支撑拱”式锁固型滑坡变形演化特征
3.1 牵引力时程曲线
3.2 坡面裂缝演化
3.2.1 坡面整体现象
3.2.2 支撑拱演化分析
3.3 坡面变形分析
3.3.1 变形场
3.3.2 位移监测
3.3.3 位移矢量
3.4 本章小结
4 不同拱间距对应的“支撑拱”演化规律对比分析
4.1 牵引力-时间曲线对比分析
4.2 试验现象对比分析
4.2.1 拱间距为7cm与5cm坡面整体现象
4.2.2 三组试验现象对比分析
4.3 坡面变形对比分析
4.3.1 变形场
4.3.2 位移监测
4.4 坡面裂缝演化对比分析
4.4.1 “支撑拱”演化
4.4.2 坡面主要裂缝演化规律
4.5 本章小结
5 “支撑拱”锁固效应及最优拱间距
5.1 “支撑拱”锁固效应与高跨比的关系
5.1.1 “支撑拱”合理拱轴线方程
5.1.2 “支撑拱”高跨比
5.2 最优拱间距
5.2.1 “支撑拱”受力计算模型
5.2.2 控制条件
5.2.3 最优拱间距计算
5.3 本章小结
6 “支撑拱”锁固效应影响因素的数值模拟分析
6.1 “支撑拱”模型建立及模拟方案
6.1.1 MIDAS/GTS软件介绍及模型建立
6.1.2 Flac3D计算软件介绍及模拟参数
6.2 拱支座空间位置对“支撑拱”锁固效应的影响
6.3 滑体速度对“支撑拱”锁固效应的影响
6.4 本章小结
7 结论与展望
结论
展望
攻读学位期间参加的科研项目及发表的学术论文
致谢
参考文献
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于双拱作用的抗滑桩最大桩间距计算[J]. 李怀鑫,范登政. 赤峰学院学报(自然科学版). 2019(12)
[2]全埋式抗滑桩合理桩间距确定方法探讨[J]. 贺建清,吴昊天,龙锦坤,王康康,高文华. 铁道科学与工程学报. 2019(09)
[3]反倾岩质边坡动力响应及地震动参数影响研究[J]. 刘汉东,耿正,王忠福,牛林峰,徐峰. 华北水利水电大学学报(自然科学版). 2019(04)
[4]三维激光扫描测量技术在变形监测中的应用[J]. 陈伟. 地理空间信息. 2019(07)
[5]暴雨堆积层滑坡大型物理模型试验研究[J]. 李清梦,苟格,周家文,甘滨蕊. 甘肃水利水电技术. 2019(06)
[6]考虑土拱效应的悬臂式抗滑桩最大桩间距确定[J]. 张玲,陈金海,赵明华. 岩土力学. 2019(11)
[7]基于三维激光扫描仪的边坡形变监测研究[J]. 常明,潘荔君,孟宪纲,徐玉健,徐凯. 大地测量与地球动力学. 2019(05)
[8]抗滑桩不同布桩方式加固效果对比模型试验研究[J]. 姜彤,雷家华,王润泽,张俊然. 应用基础与工程科学学报. 2019(02)
[9]滑坡稳定性的束口锁固控制效应研究[J]. 董金玉,赵志强,黄志全. 华北水利水电大学学报(自然科学版). 2018(06)
[10]东苗家滑坡中部锁固段对其稳定性的影响[J]. 陈钧龙,刘汉东,王四巍,刘佳宾. 华北水利水电大学学报(自然科学版). 2018(06)
博士论文
[1]基于离心模型试验的典型库岸滑坡演化阶段综合判识研究[D]. 苗发盛.中国地质大学 2019
[2]滑坡微型桩防治技术大型物理模型试验研究[D]. 闫金凯.长安大学 2010
[3]长大公路隧道通风物理模型试验研究[D]. 方磊.长安大学 2005
[4]新型桩锚结构设计计算理论研究[D]. 刘小丽.西南交通大学 2003
硕士论文
[1]拱形抗滑桩的布置形式及特性研究[D]. 梁勇.长安大学 2019
[2]郑州粉土内抗滑桩桩间土拱及合理桩间距研究[D]. 王自豪.河南大学 2017
[3]锁固束口形滑坡天然土拱效应作用机理研究[D]. 张金存.西南交通大学 2017
[4]牵引式滑坡变形演化的模型试验研究[D]. 崔帅.华北水利水电大学 2017
[5]抗滑桩桩间土拱效应及其数值模拟研究[D]. 龚志方.贵州大学 2015
[6]裂缝充水对土质滑坡稳定性影响的试验研究[D]. 樊建利.成都理工大学 2008
本文编号：3036178
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