滇中红层软岩顺层边坡失稳机理及稳定性方法研究

发布时间：2022-08-08 15:32

　　随着西南地区高速公路建设的快速发展,公路建设及后期运营期间的边坡工程问题也日益突出,其中顺层边坡发生失稳破坏的问题尤为严重,对工程建设和人民生命财产安全有着严重的威胁。在云南滇中地区,由于“滇中红层”的特殊性质,顺层边坡失稳的发生往往易受到降雨因素的影响,在外界与内部因素的共同作用下导致边坡的突变失稳。因此,对滇中红层地区的顺层边坡突变失稳问题的研究对公路工程建设具有重要的意义。本文以云南玉楚高速公路标段的工程为背景,基于滇中红层软岩的水理特性,研究在持续降雨的情况下,滇中红层软岩顺层边坡稳定性的时程效应并对其量化分析;基于边坡失稳的突变性,结合非线性理论中的突变理论方法,对滇中红层软岩顺层边坡失稳突变机理进行研究。并以玉楚高速公路中的典型软岩边坡工点为模型,进行数值分析验证。本文所做工作如下:（1）通过滇中红层软岩的软化性和崩解性试验,分析水对滇中红层软岩水理特性作用机理,得到了滇中红层软岩含水率与软化性的关系。（2）根据软岩的软化性,提出软岩边坡在雨水入渗条件下的渐进弱化效应公式,分析了雨水入渗渐进弱化的作用机制;根据边坡水力作用效应,对滇中红层软岩顺层边坡在降雨及地下水作用下的时... 

【文章页数】：80 页

【学位级别】：硕士

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摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究的背景及意义
    1.2 国内外研究现状和发展动态
        1.2.1 红层分布概况
        1.2.2 红层软岩的工程地质特性
        1.2.3 红层边坡稳定性研究
        1.2.4 非线性理论方法
    1.3 主要研究内容和技术路线
        1.3.1 主要研究内容
        1.3.2 研究技术路线
第二章 滇中红层软岩水理特性研究
    2.1 引言
    2.2 滇中红层软岩水理特性试验研究
        2.2.1 软化性
        2.2.2 崩解性
    2.3 滇中红层软岩岩体结构水理特性研究
        2.3.1 滇中红层软岩结构面特征
        2.3.2 水对软岩岩体结构面的影响
    2.4 雨水渗透量化分析
        2.4.1 降雨及地下水对边坡稳定性的动态影响
        2.4.2 雨水入渗渐进弱化效应分析
        2.4.3 软岩顺层边坡水力作用分析
        2.4.4 雨水渗透时间效应分析
    2.5 本章小结
第三章 突变理论方法
    3.1 突变理论
        3.1.1 突变理论的基本原理
        3.1.2 突变理论的基本概念
    3.2 突变模型
    3.3 突变理论的边坡稳定性研究的优越性
    3.4 本章小结
第四章 基于突变理论的滇中红层软岩顺层边坡失稳机理
    4.1 引言
    4.2 滇中红层软岩顺层边坡失稳特征
        4.2.1 滇中红层顺层边坡结构特征
        4.2.2 红层软岩顺层边坡破坏特征
        4.2.3 红层软岩顺层边坡的突变特征
    4.3 软岩顺层边坡突变模型
        4.3.1 软弱滑带介质的应变软化和水致弱化特性
        4.3.2 滇中红层软岩顺层边坡的尖点突变模型
    4.4 软岩顺层边坡失稳的力学机制
        4.4.1 软岩顺层边坡系统的突变状态
        4.4.2 软岩顺层边坡系统的位移突变机理
        4.4.3 软岩顺层边坡系统的突变演化过程
    4.5 本章小结
第五章 工程实例分析与验证
    5.1 玉楚高速公路—滇中红层软岩顺层边坡工点实例介绍
        5.1.1 典型工点工程概况
        5.1.2 工点稳定性评价
    5.2 工点边坡降雨入渗数值模拟分析
        5.2.1 模型的建立
        5.2.2 计算参数
        5.2.3 计算结果分析
        5.2.4 数值模拟验证分析
    5.3 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
致谢
参考文献
在校期间发表的论著及参与的科研项目


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于灰色关联分析理论的边坡稳定性预测[J]. 刘春,杜俊生,王敬堃.  地下空间与工程学报. 2017(05)
[2]软岩耐崩解和室内浸水崩解试验方法差异性分析[J]. 王浪,邓辉,邓通海,朱俊杰.  科学技术与工程. 2017(07)
[3]岩质边坡中结构面上水压分布假设的改进研究[J]. 李伟,肖蓉,吴礼舟.  岩石力学与工程学报. 2017(03)
[4]一种基于塑性功和突变理论的边坡临界状态确定方法[J]. 李志平,彭振斌,何忠明,唐佳.  中南大学学报(自然科学版). 2016(09)
[5]滇中引水工程红层软岩工程地质特性及力学性质分析[J]. 张丽敏,赵会艳,路丽芳,张剑光.  水电能源科学. 2016(08)
[6]红砂岩边坡降雨入渗变形机理分析[J]. 余靖辉,付敏,穆程,王博.  公路工程. 2016(02)
[7]考虑突变理论的顺层岩质边坡失稳研究[J]. 夏开宗,刘秀敏,陈从新,宋娅芬,欧哲,龙毅.  岩土力学. 2015(02)
[8]云南滇中红层地质特性分析及工程运用研究[J]. 徐光政.  公路交通科技(应用技术版). 2014(12)
[9]考虑水力作用的顺层岩质边坡稳定性图解分析[J]. 夏开宗,陈从新,鲁祖德,宋娅芬,周意超,罗歆婷.  岩土力学. 2014(10)
[10]人工神经网络在边坡稳定分析中的应用[J]. 翟永勇.  河南城建学院学报. 2013(03)

博士论文
[1]甘肃红层工程地质特性与边坡稳定性研究[D]. 王骑虎.北京工业大学 2016
[2]基于突变理论的黄土边坡稳定性分析方法研究[D]. 胡晋川.长安大学 2012
[3]滇中红层路堑边坡与路堤稳定性研究[D]. 张永安.昆明理工大学 2010
[4]红层软岩开挖边坡致灾机理及防治技术研究[D]. 程强.西南交通大学 2008
[5]湖南白垩系、第三系红层工程特性研究[D]. 左文贵.中南大学 2006

硕士论文
[1]基于突变理论的地下洞室围岩稳定性分析[D]. 姚仲涛.清华大学 2015
[2]边坡稳定性分析的突变理论法研究[D]. 曾亮.重庆交通大学 2014
[3]红层软岩的工程特性及其边坡稳定性研究[D]. 王其海.长沙理工大学 2011



本文编号：3671767