某泥岩砂岩互层高边坡监测与稳定性分析

发布时间：2017-09-03 23:18

  本文关键词：某泥岩砂岩互层高边坡监测与稳定性分析

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【摘要】：随着西部大开发战略的实施,西部交通道路工程兴建甚多,伴随而来的路堑边坡失稳常有发生,其中泥岩砂岩互层顺倾岩质高边坡的危险程度及复杂程度更为突出。该类边坡属顺层岩质边坡的特殊情况,边坡结构面组成及性质更加复杂,因此其与支护结构相互作用的复杂程度更高且相互影响较大。此类边坡开挖后的稳定性情况、支护治理过程中的稳定性情况、支护结束后边坡整体稳定性情况一直是岩土工程领域专家学者着重研究的重大课题。本文对顺层岩质边坡稳定性分析理论及相应类型边坡监测理论做了初步总结及概括,在此基础上依托兰永一级公路某路段深挖路堑边坡(强风化泥岩砂岩互层岩质边坡)的治理工程设计了边坡监测试验,对边坡支护过程中以及支护结束后的锚杆应力,锚索内力,坡体位移进行了原位监测,并利用岩土分析软件PLAXIS,采用节理岩模块对该边坡工程进行了数值模拟。通过该边坡监测阶段及数值模拟阶段的分析及对比,得到如下方面的相关结论与启示:(1)该边坡为带有节理的顺层岩质边坡,当外倾结构面已经产生临空侧,有滑动可能性的潜在滑面已经产生,且有相同滑动可能性的潜在滑面不止一个。(2)该节理岩质边坡由节理裂隙与岩层面形成折线形潜在滑面,支护结构穿透组成滑面折线的任何折线段部分均对结构面稳定有显著影响,但支护结构穿透泥岩面较穿透节理裂隙对结构面影响更大。(3)锚索预应力施加完毕后,锚索预应力变化具有一定规律,每个预应力变化阶段均对边坡坡体位移以及支护结构的支护效果有一定影响。(4)对比监测结果,节理岩模块模拟的该边坡情况较为准确。模拟结果显示,锚索预应力对边坡位移场具有一定影响;由模拟阶段支护结构内力分析发现,穿透泥岩面的支护结构内力大于穿透节理裂隙的支护结构内力。(5)通过边坡的监测结果及数值模拟分析,评价该边坡处于稳定阶段,框架预应力柔性支护结构应用于该类型边坡的支护效果显著,由此为该类边坡支护设计提出一些相应建议。
【关键词】：顺层岩质边坡 潜在滑面 监测 坡体位移 锚杆应力 锚索锚固力
【学位授予单位】：兰州理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U416.14
【目录】：

• 摘要7-8
• Abstract8-10
• 第1章 绪论10-20
• 1.1 课题的研究意义及研究背景10-12
• 1.2 国内外研究现状12-18
• 1.2.1 岩质层状边坡的国内外研究现状12-17
• 1.2.2 边坡监测的国内外研究现状17-18
• 1.3 本文的研究内容与技术路线18-20
• 1.3.1 主要研究内容18-19
• 1.3.2 研究的技术路线19-20
• 第2章 顺层岩质边坡稳定性理论研究20-27
• 2.1 顺层岩质边坡的变形破坏模式及特征20-22
• 2.1.1 平面滑动20
• 2.1.2 类圆弧滑动20-22
• 2.1.3 楔形体滑动22
• 2.2 顺层岩质边坡的稳定性评价及稳定性影响因素22-24
• 2.2.1 顺层岩质边坡的稳定性评价22-23
• 2.2.2 顺层岩质边坡的稳定性影响因素23-24
• 2.3 强度折减法在顺层岩质边坡稳定性分析中的应用24-26
• 2.3.1 强度折减法的基本概念与安全系数的定义24-25
• 2.3.2 强度折减法对边坡失稳的判据25
• 2.3.3 有限元强度折减法的对顺层岩质边坡的模拟25-26
• 2.4 本章小结26-27
• 第3章 边坡监测试验的理论、设计与实施27-36
• 3.1 边坡监测的意义、原则及内容27-29
• 3.1.1 边坡监测的意义27
• 3.1.2 边坡监测的原则27-28
• 3.1.3 边坡监测的内容28-29
• 3.2 监测试验的项目概况29
• 3.2.1 工程地质条件29
• 3.2.2 水文地质条件29
• 3.3 监测试验的设计方案29-33
• 3.3.1 监测试验的目的29-30
• 3.3.2 监测试验的监测内容30-31
• 3.3.3 监测试验所用的传感器31-33
• 3.4 监测系统的安装33-35
• 3.4.1 传感器的安装33-35
• 3.4.2 自动化数据采集系统的安装35
• 3.5 本章小结35-36
• 第4章 监测数据的定期采集与分析36-45
• 4.1 引言36
• 4.2 锚杆锚索内力监测与分析36-41
• 4.2.1 边坡第三级支护完毕锚杆应力分析36-37
• 4.2.2 锚索未施加预应力前锚杆应力分析37-38
• 4.2.3 锚索预应力施加完毕锚索锚固力分析38
• 4.2.4 边坡整体支护完毕锚杆应力分析38-41
• 4.3 边坡位移监测与分析41-44
• 4.3.1 锚索未施加预应力前坡面位移变化分析41-42
• 4.3.2 边坡支护完毕坡面位移变化分析42-44
• 4.4 本章小结44-45
• 第5章 边坡的数值模拟分析及其与监测情况的对比45-55
• 5.1 模型建立45-46
• 5.2 模拟结果及其与监测结果的对比分析46-53
• 5.2.1 边坡变形分析46-51
• 5.2.2 支护结构内力分析51-53
• 5.3 本章小结53-55
• 结论与展望55-57
• 1 结论55-56
• 2 展望56-57
• 参考文献57-60
• 致谢60-61
• 附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录61

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 朱彦鹏;李京榜;叶帅华;张强;;基于锚索格构梁支护结构的高边坡健康监测研究与分析[J];工程力学;2015年S1期

2 平f绕，

本文编号：787945