含软弱夹层边坡的稳定性分析

发布时间：2017-04-12 03:06

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【摘要】：在当前的矿山工程领域研究中,对于边坡的开挖及加固一直是一项重要的研究课题。本文研究的对象是含有软弱夹层的岩质边坡,边坡中因为有软弱夹层的存在,所以在对边坡进行稳定性分析时存在着许多不确定的因素。边坡的稳定性贯穿边坡工程的始终,当边坡含软弱夹层时,将极大地改变其自稳特性。软弱夹层的存在改变了同等条件下边坡的稳定性；而外来扰动(开挖施工,涌水、爆破振动)改变了边坡的力学性能,同时通过软弱夹层“放大了”引起边坡失稳众多作用因素的作用结果,从而加速了边坡失稳的进程。本文以开挖改变边坡宏观几何尺寸为主线,对比研究同等围岩条件下软弱夹层对其稳定性带来的变化,以及软弱夹层的关键力学参数变化之后,尤其是软弱夹层在遇水之后迅速软化对边坡稳定性带来的影响。从力学模型和数值分析两方面讨论了软弱夹层对边坡稳定性的几个关键点(软弱夹层的厚度、倾角、内聚力、内摩擦角、到坡脚的距离等),根据边坡的位移及安全系数寻找边坡变形的规律,找出上述几个关键点对于边坡失稳造成的影响大小。根据理论研究,选取工程实例进行论证。本文选取一个含有软弱夹层的岩质边坡进行稳定性分析,依照实际的工程地质资料,利用数值分析的方法进行边坡稳定性分析,根据边坡塑性应变图确定潜在滑动面,制定新的开挖方案,并用数值分析法验证可行性,为防止含软弱夹层边坡失稳提出了建议。
【关键词】：边坡 稳定性 软弱夹层 安全系数 数值漠拟
【学位授予单位】：昆明理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TD80
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 绪论10-16
• 1.1 研究课题背景和意义10-11
• 1.2 国内外研究现状11-15
• 1.2.1 国内外对岩质边坡的研究现状11-13
• 1.2.2 国内外对软弱夹层的研究现状13-15
• 1.3 本文的研究内容及思路15-16
• 第二章 研究区工程地质背景16-27
• 2.1 工程地质概况16
• 2.2 矿床特征16-21
• 2.3 开采技术条件21-23
• 2.3.1 矿区水文地质条件21
• 2.3.2 矿区工程地质条件21-23
• 2.3.3 矿区环境地质条件23
• 2.4 采场边坡研究区域确定23-27
• 第三章 软弱夹层对边坡影响机理分析27-41
• 3.1 引言27
• 3.2 岩体结构面分析27-30
• 3.3 成因类型30-31
• 3.4 物理力学性质31-38
• 3.4.1 物质组成32
• 3.4.2 强度特性32-35
• 3.4.4 岩体力学参数的确定35-38
• 3.5 流变特性38-40
• 3.6 本章小结40-41
• 第四章 影响含软弱夹层边坡稳定性的因素分析41-63
• 4.1 引言41
• 4.2 极限平衡分析法41-43
• 4.3 强度折减法43-45
• 4.3.1 基本原理44
• 4.3.2 边坡失稳破坏标准44-45
• 4.4 基于Midas/GTS的建模及网格划分45-47
• 4.4.1 软件介绍45
• 4.4.2 建立模型45-46
• 4.4.3 岩体物理力学参数46-47
• 4.4.4 网格划分47
• 4.4.5 边界条件及计算荷载47
• 4.5 影响因素规律分析47-62
• 4.5.1 夹层底部距坡脚距离L对边坡位移及安全系数的影响47-50
• 4.5.2 夹层厚度对边坡位移及安全系数的影响50-53
• 4.5.3 夹层倾角对边坡位移及安全系数的影响53-56
• 4.5.4 夹层内聚力对边坡位移及安全系数的影响56-59
• 4.5.5 夹层内摩擦角对边坡位移及安全系数的影响59-62
• 4.6 本章小结62-63
• 第五章 采场东南部边坡稳定性分析及治理63-79
• 5.1 引言63-64
• 5.2 工程概况64
• 5.3 滑坡分析及对当期生产的影响64-65
• 5.3.1 滑坡体评价64-65
• 5.3.2 滑坡形成因素65
• 5.3.3 滑坡体对当期生产的影响65
• 5.4 数值模拟计算分析65-72
• 5.4.1 物理力学参数67
• 5.4.2 研究内容与计算范围67
• 5.4.3 建立模型67-68
• 5.4.4 稳定性分析68-71
• 5.4.5 确定潜在滑动面71-72
• 5.5 边坡工程防治研究72-78
• 5.5.1 方案制定73-75
• 5.5.2 方案选取75
• 5.5.3 数值模拟分析75-76
• 5.5.4 稳定性分析76-78
• 5.6 本章小结78-79
• 第六章 结论与展望79-81
• 6.1 结论79-80
• 6.2 展望80-81
• 参考文献81-86
• 致谢86-87
• 附录A (攻读学位期间的主要研究成果)87-88
• 附录B (矿区区域地质图)88-89
• 附录C (东南部边坡地层剖面图)89

【引证文献】

中国重要会议论文全文数据库 前1条

1 孙广忠;王效宁;刘竹华;;边界元方法计算边坡应力和位移时计算模型研究[A];边坡稳定的岩石力学分析学术会议论文集（上集）[C];1987年

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本文编号：300570