基于CDEM土石混合体填筑地基承载力和岸坡稳定性分析

发布时间：2017-09-05 12:45

  本文关键词：基于CDEM土石混合体填筑地基承载力和岸坡稳定性分析

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【摘要】：随着中西部大开发,重庆地区的工程建设蓬勃发展,而重庆地貌形态起伏,山谷交错,尤其是三峡库区建筑用地十分短缺。为了适应经济和人口的发展,很多地区采用填筑造地,土石混合体由于造价低廉、取材方便成为越来越常用的填筑材料,从而形成了大量的土石混合体填筑地基和库岸边坡。土石混合体是一种复杂的质体,其由两种截然不同材料块石和土组成,其整体性质表现出强烈的非均匀性、非连续性和非线性。本文采用高密度电阻率法结合数字成像技术建立土石混合体的工程现场实际结构模型,运用连续--非连续单元法(CDEM)对土石混合体地基承载力和岸坡整体稳定性进行研究。本文的主要工作及成果如下:(1)依托天仙湖13号地块护坡工程,基于高密度电阻率法勘探原理和数字图像处理技术,提出建立工程现场土石混合体实际几何模型的新方法,获取了工程现场的实际几何模型。(2)运用CDEM对天仙湖13号地块地基承载力进行数值模拟,并与现场载荷试验作对比。结果表明,CDEM可以较好地模拟土石混合体这种材料。(3)借助ANSYS建立土石混合体随机模型,研究含石量和土介质力学参数对土石混合体地基承载力的影响。发现土石混合体地基破坏模式和地基承载力受含石量和土质力学参数影响较大。(4)分析天仙湖13号地块护坡工程在降雨、水位缓慢下降和水位骤降不利工况下的整体稳定性。求出了护坡在降雨、水位缓慢变化和水位骤降的稳定性系数和破坏区域。
【关键词】：土石混合体 高密度电阻率法 CDEM 地基承载力 边坡稳定性
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU43;TU470
【目录】：

• 中文摘要3-4
• 英文摘要4-8
• 1 绪论8-18
• 1.1 引言8-9
• 1.2 国内外研究现状9-14
• 1.2.1 土石混合体研究现状9-11
• 1.2.2 土石混合体地基承载力研究现状11-13
• 1.2.3 土石混合体边坡稳定性研究现状13-14
• 1.3 存在的问题14-15
• 1.4 主要研究内容和技术路线15-18
• 2 高密度电阻率土石混合体成像法初探18-34
• 2.1 方法的提出18-19
• 2.2 高密度电阻率成像法简介19-29
• 2.2.1 电阻率法基础19
• 2.2.2 电阻率的测定19-22
• 2.2.3 高密度电阻率法22-27
• 2.2.4 基本反演理论27-29
• 2.2.5 边界提取技术简介29
• 2.3 现场高密度电法物探试验29-32
• 2.4 本章小结32-34
• 3 CDEM在土石混合体中的应用34-52
• 3.1 数值软件的选取34
• 3.2 CDEM简介34-42
• 3.2.1 CDEM基本概念34-36
• 3.2.2 CDEM基本方程36-39
• 3.2.3 CDEM求解流程39-40
• 3.2.4 CDEM的特点和优势40-42
• 3.3 现场土石混合体地基承载力数值模拟42-50
• 3.3.1 地基变形和破坏模式[]42-44
• 3.3.2 模拟方法分析44-45
• 3.3.3 地基承载力数值模拟45-50
• 3.4 本章小结50-52
• 4 土石混合体地基承载力数值模拟研究52-70
• 4.1 土石混合体地基承载力影响因素研究52-68
• 4.1.1 含石量对土石混合体地基承载力的影响52-57
• 4.1.2 土的力学参数对土石混合体地基承载力的影响57-68
• 4.2 本章小结68-70
• 5 土石混合体边坡稳定性分析数值模拟研究70-88
• 5.1 工程概况70-71
• 5.2 模拟细节分析71-74
• 5.2.1 影响因素分析与计算工况选择71-72
• 5.2.2 渗流边界条件的确定原则72
• 5.2.3 边坡安全系数的确定72-73
• 5.2.4 计算参数选取73-74
• 5.3 工况Ⅰ下土石混合体边坡的稳定性分析74-77
• 5.3.1 边界条件及初始应力场74
• 5.3.2 模拟结果及分析74-77
• 5.4 工况II下土石混合体边坡的稳定性分析77-80
• 5.4.1 边界条件及初始应力场77
• 5.4.2 模拟结果及分析77-80
• 5.5 工况Ⅲ下土石混合体边坡的稳定性分析80-83
• 5.5.1 边界条件及初始应力场80
• 5.5.2 模拟结果及分析80-83
• 5.6 工况Ⅳ下土石混合体边坡的稳定性分析83-86
• 5.6.1 边界条件及初始应力场83
• 5.6.2 模拟结果及分析83-86
• 5.7 文章小结86-88
• 6 结论与展望88-90
• 6.1 本文主要工作及结论88-89
• 6.2 本文的不足与展望89-90
• 致谢90-92
• 参考文献92-95

【参考文献】

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本文编号：798062