基于能量守恒分析渗透力对边坡稳定性的影响

发布时间：2018-03-11 04:35

  本文选题：降雨　切入点：水平条分法　出处：《昆明理工大学》2016年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：边坡稳定的研究已经有近百年的历史了,有关边坡稳定方面的研究成果及文献资料每年都有数千篇,但边坡滑坡灾害及其造成的损失却与日俱增,所以我们必须寻找更多思路和方法去研究边坡的稳定,也迫使人们揭示边坡滑坡发生的机理,并在此基础上探索边坡失稳分析的新理论、新方法。对于边坡来说,影响其稳定性的因素较多,如降雨、地震、人类活动等。其中降雨诱发的边坡失稳又是较多的、最为突出的。”十滑九水”说法虽然不全面,这也说明水对滑坡稳定性的影响是非常显著的。所以研究降雨对边坡稳定性的影响是非常重要的,也是很有必要的。现从降雨引起土体能量变化方面进行考虑,通过分析降雨入渗过程中产生的能量变化转化为土体中的渗透力的变化,推求渗透力的计算公式,并结合极限平衡法中的Bishop法及水平条分法对边坡的稳定性进行计算分析；应用推导出的渗透力进行地震与降雨耦合作用下边坡稳定性进行分析。具体研究工作如下：1.运用能量守恒定律对降雨引起边坡土体内渗透力的计算公式进行推导,并结合极限平衡法分析推求考虑渗透力对边坡稳定性影响的边坡稳定安全系数的计算公式。分析边坡稳定安全系数对边坡坡比、降雨量等因素变化的敏感性。2.利用能量守恒定律求得的渗透力代入水平条分法中,对边坡稳定安全系数进行计算；对水平条分法与竖直条分法计算所得的稳定安全系数的计算结果进行比较分析。3.运用Geo-Studio软件中的seep模块对同一算例进行降雨入渗分析,得到土坡中孔隙水压力线的变化值,再将其代入Slope模块中分别计算该条件下的安全系数值。将所得的数值解的结果与解析解的结果相比较,分析二者的差异所在,同时检验本文方法计算结果的合理性。4.同时把能量守恒法求得的渗透力及地震力同时加入Bishop法中,推求考虑地震和降雨耦合作用下边坡稳定安全系数的计算公式,并进行边坡稳定性分析。
[Abstract]:The study of slope stability has a history of nearly 100 years. There are thousands of research results and documents on slope stability every year, but slope landslide disasters and losses are increasing day by day. So we must look for more ideas and methods to study slope stability, and force people to reveal the mechanism of slope landslide, and on this basis to explore the new theory of slope instability analysis, new methods. There are many factors affecting its stability, such as rainfall, earthquakes, human activities, etc. Among them, the slope instability induced by rainfall is more and more, the most prominent. This also shows that the effect of water on landslide stability is very significant. Therefore, it is very important and necessary to study the effect of rainfall on slope stability. By analyzing the change of energy produced in the process of rainfall infiltration into the change of soil permeability, the calculation formula of permeability is derived, and the stability of slope is calculated and analyzed by combining Bishop method and horizontal strip method in limit equilibrium method. The slope stability under the coupling of earthquake and rainfall is analyzed by using the derived permeability. The specific research work is as follows: 1. The formula for calculating the permeability of slope soil caused by rainfall is deduced by using the law of conservation of energy. The calculation formula of slope stability safety factor considering the influence of permeability on slope stability is derived by using the limit equilibrium method, and the ratio of slope stability safety factor to slope side slope is analyzed. The sensitivity of rainfall and other factors. 2. The permeability obtained by energy conservation law is replaced by horizontal strip method to calculate the safety factor of slope stability. The calculation results of the stability safety factor calculated by horizontal and vertical strip methods are compared and analyzed .3.Using the seep module of Geo-Studio software to analyze the rainfall infiltration of the same example, the variation value of pore water pressure line in soil slope is obtained. Then the safety factor is calculated in the Slope module. The difference between the two solutions is analyzed by comparing the results of the numerical solution and the analytical solution. At the same time, the rationality of the calculation results of this method is tested. At the same time, the permeability and seismic force obtained by the energy conservation method are added to the Bishop method, and the calculation formula of slope stability safety factor considering the coupling action of earthquake and rainfall is derived. And the slope stability analysis is carried out.
【学位授予单位】：昆明理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU43

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本文编号：1596626