兰州低丘缓坡区黄土削方高边坡最优方案及其应用

发布时间：2023-05-28 14:24

　　在边坡物质和结构一定条件下,坡形是控制削方高边坡稳定性的主要因素。削方高边坡坡形由坡高、坡率、台阶高度、马道宽度四个要素构成,如何兼顾四个要素,确定安全经济的削方边坡是工程实践中的难点问题之一,也是地质工程中的热点问题之一。兰州低丘缓坡区由于平山造地工程形成了大量的削方边坡,这些削方边坡稳定性直接关系着工程区内居民的生命财产和工程设施安全。因此,系统开展兰州低丘缓坡区黄土削方高边坡最优削坡方案研究,不仅对兰州城市开发具有现实意义和实用价值,而且在地质工程的削方边坡设计方面也具有显著的理论意义。本文依据兰州黄土削方边坡特点,采用正交试验法设计了具有不同坡高、坡率、台阶高度、马道宽度的1080个削方边坡模型;采用GeoStudio软件中的SEEP/W模块和SLOPE/W模块分别模拟和计算了边坡在暴雨工况下的渗流场和天然、暴雨、地震工况下的稳定性,采用敏感性系数法和正交试验法分析了边坡稳定性对坡形参数的敏感性;依据计算结果,基于MATLAB工具构建了兰州黄土削方边坡的安全和危险坡形包络面,提出了符合安全经济原则的最优削坡方案。将本文提出的边坡稳定性包络面应用于定性评价兰州市城关区太平洋场地削...

【文章页数】：112 页

【学位级别】：硕士

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摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 选题背景和研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 削方边坡设计方法
        1.2.2 参数的敏感性分析
        1.2.3 边坡变形破坏模式及其研究方法
    1.3 主要研究内容与技术路线
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 技术路线
第2章 区域地质概况
    2.1 气象水文
    2.2 地形地貌
    2.3 地层岩性
    2.4 地质构造与地震
    2.5 水文地质条件
    2.6 兰州市区滑坡、崩塌灾害
第3章 基于正交试验法的方案设计
    3.1 试验设计方法
    3.2 正交试验设计
        3.2.1 试验指标
        3.2.2 设计因素及其水平
        3.2.3 方案设计与正交表构建
第4章 不同坡形削方边坡稳定性定量评价
    4.1 评价方法选取
    4.2 计算方案
        4.2.1 地质概化模型
        4.2.2 模拟工况
        4.2.3 计算模型与边界条件
        4.2.4 计算参数
    4.3 不同工况下边坡稳定性
        4.3.1 天然工况
        4.3.2 暴雨工况
        4.3.3 地震工况
    4.4 小结
第5章 削方边坡稳定性对坡形因素的敏感性
    5.1 敏感性系数法
    5.2 正交试验法
    5.3 两种方法分析结果对比
第6章 黄土削方高边坡安全与危险坡形包络面及最优方案
    6.1 MATLAB工具及其特点
    6.2 安全和危险坡形包络面
    6.3 不同坡高最优削坡方案
第7章 太平洋场地削方边坡稳定性评价
    7.1 太平洋场地工程地质条件及削方边坡基本特征
        7.1.1 场地工程地质条件
        7.1.2 削方边坡基本特征
    7.2 基于安全和危险坡形包络面的稳定性类比评价
    7.3 边坡稳定性定量评价
    7.4 类比评价与定量评价结果对比
第8章 基于数值模拟的太平洋场地削方边坡变形破坏趋势
    8.1 数值模拟工具及破坏准则选取
        8.1.1 材料破坏准则
        8.1.2 斜坡失稳判据
    8.2 模型建立
        8.2.1 地质模型概化
        8.2.2 边界条件与初始条件
        8.2.3 计算参数选取
        8.2.4 模拟工况
    8.3 地震工况下边坡变形破坏特征分析
    8.4 小结
第9章 结论与建议
    9.1 结论
    9.2 建议
致谢
参考文献
附件
    附件一：不同工况下危险削方边坡坡形参数
    附件二：不同工况下安全削方边坡坡形参数
    附件三：满足三种工况的安全削方边坡坡形参数
    附件四：不同工况下的安全边坡坡形包络面
    附件五：不同工况下的危险边坡坡形包络面
附录



本文编号：3824760