基于概率统计的节理化岩质边坡变形与稳定性研究

发布时间：2020-06-16 17:40

【摘要】：依据秦淮东河规划方案,需要对南京市门家山处山体进行开挖,开挖后将形成顺倾节理化岩质边坡,边坡的变形与稳定受结构面控制。基于现场实测调查,利用概率统计理论对研究区岩体结构面的分布特征进行了分析,采用岩石力学、工程地质学理论分析探讨了场区结构面及其分布特征对边坡变形和稳定性、可靠性的影响,在充分考虑结构面的影响条件下,对边坡的变形与稳定特征进行了模拟计算,给出了相应的加固措施及风险评估结论。本文的主要工作及成果如下:(1)通过现场地质调查,结合极射赤平投影分析确定边坡的破坏模式为平面滑动型,但受结构面组合影响,破坏形态将表现出多样性甚至出现台阶状滑面;利用概率统计理论对结构面的发育特征进行了分析,确定了岩体结构面参数的概率分布特征;(2)基于结构面JRC-JCS强度参数计算模型,通过最小二乘法回归拟合,得到场区结构面M-C强度模型参数;利用结构面粗糙度系数以及实测的回弹值并结合相关的经验确定了场区结构面的法向、切向刚度,并对结构面刚度的离散性进行了统计分析,确定了其概率分布模型;(3)充分考虑结构面的影响作用,利用节理有限元对边坡的开挖过程进行了模拟计算,揭示了节理化岩质边坡的变形与稳定特征,确定了开挖后河道岩体边坡的稳定性状态,对边坡上部浅层滑动风险进行了分析;给出了边坡应力应变与结构面变形之间的关系,对岩体沿结构面的破坏机制进行了分析,详细研究了关键块体对边坡变形和稳定性的影响效果。(4)基于理论分析与模拟计算结果,提出了针对性的边坡加固处理措施;同时对加固后的边坡进行了风险评估,对开挖过程中加固方案的优化和预警预报系统提出具体的建议。
【学位授予单位】：南京大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TV223.1

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 王晓毅;王姣;张永权;陈凤;吴军杰;;基于多功能起伏结构面制样模具的异性结构面剪切强度研究[J];煤田地质与勘探;2016年06期

2 王晓晨;李术才;刘人太;郑卓;李夏;;锯齿结构面注浆剪切特性研究[J];地下空间与工程学报;2016年S2期

3 周志文;;极限平衡法下非贯通结构面岩坡稳定性分析[J];江西水利科技;2017年04期

4 袁广祥;王洪建;黄志全;李建勇;黄向春;万军利;;花岗岩体钻孔中结构面的分布规律——以深圳大亚湾花岗岩体为例[J];工程地质学报;2017年04期

5 魏龙生;侯克鹏;杜俊;;功效系数法在边坡优势结构面分析中的应用[J];矿冶;2015年06期

6 杨石扣;任旭华;张继勋;;基于有限结构面的三维复杂块体切割研究[J];岩土力学;2016年08期

7 袁广祥;张路青;杨志法;;弯曲结构面几何条件的图解方法及其应用[J];岩土工程技术;2009年01期

8 谭洵;吉锋;裴向军;黄江;;结构面爬坡剪断耦合作用影响因子与影响规律[J];岩土力学;2015年S2期

9 于啸;;基于优势结构面理论区域稳定性分析[J];城市地理;2017年18期

10 郭牡丹;朱浮声;王述红;荣晓洋;;基于结构面特征的优势组划分方法[J];东北大学学报(自然科学版);2014年02期

相关会议论文 前10条

1 张龙波;沈明荣;;结构面在加载和卸载条件下的强度特性研究[A];第八届全国工程地质大会论文集[C];2008年

2 陈庆寿;何思为;;含两组结构面模型的超动态应变测试[A];第三届全国岩石动力学学术会议论文选集[C];1992年

3 沈俊;夏正中;;预锚结构面抗剪性能研究[A];重庆岩石力学与工程学会第一届学术讨论会论文集[C];1992年

4 张佳川;;节理岩体按结构面性质分区的聚类分析与模糊综合评判[A];全国第三次工程地质大会论文选集（下卷）[C];1988年

5 李荣强;夏静;;不连续结构面抗剪性能的夹层效应研究[A];第四届全国工程地质大会论文选集（二）[C];1992年

6 沈明荣;;不规则齿形结构面的力学特性研究[A];第二届全国青年岩石力学与工程学术研讨会论文集[C];1993年

7 成彬芳;周瑞光;;预测岩体强度的结构效应[A];中国岩石力学与工程学会第三次大会论文集[C];1994年

8 曹文贵;程晔;;含充填物结构面变形的大变形有限元模拟方法研究[A];岩石力学新进展与西部开发中的岩土工程问题——中国岩石力学与工程学会第七次学术大会论文集[C];2002年

9 王小委;陈洪凯;;坠落式危岩主控结构面端部塑性区分析[A];第22届全国结构工程学术会议论文集第Ⅱ册[C];2013年

10 周剑;张路青;胡瑞林;王学良;;大型结构面产状影响下应力波传播规律研究[A];中国科学院地质与地球物理研究所第11届（2011年度）学术年会论文集(中)[C];2012年

相关博士学位论文 前10条

1 王智德;云南普宣高速公路顺层岩质边坡稳定性分析与开挖控制[D];武汉理工大学;2015年

2 杨洁;结构面剪切渗流试验及其模型研究[D];武汉大学;2018年

3 赵家成;非连续结构面破坏过程试验研究[D];中国地质大学;2013年

4 冒海军;板岩水理特性试验研究与理论分析[D];中国科学院研究生院（武汉岩土力学研究所）;2006年

5 吉锋;顺层边坡硬性结构面强度参数及工程技术研究[D];成都理工大学;2008年

6 赵宇飞;加锚结构面剪切特性及锚固岩体综合力学模型研究[D];中国水利水电科学研究院;2013年

7 朱福巍;节理岩体细观损伤模型的理论研究与数值方法[D];北京交通大学;2011年

8 王小江;岩石结构面力学及水力特性实验研究[D];武汉大学;2013年

9 冷彪;基于数码成像的隧道掌子面地质信息系统研究[D];西南交通大学;2009年

10 何刘;交通工程边坡在振动力作用下行为特征研究[D];西南交通大学;2013年

相关硕士学位论文 前10条

1 刘燕强;岩石结构面剪切全过程的可视化试验方法及试验验证[D];绍兴文理学院;2019年

2 苑小辉;基于概率统计的节理化岩质边坡变形与稳定性研究[D];南京大学;2019年

3 宋磊博;基于点云数据结构面的细观形貌特征研究[D];东北大学;2015年

4 张宇;非贯通结构面剪切破坏机制及抗剪强度模型研究[D];成都理工大学;2018年

5 张声辉;露天边坡爆破地震波在不同倾角结构面处的传播规律[D];江西理工大学;2018年

6 张争;爆破作用下关键块体的稳定性分析[D];西安建筑科技大学;2018年

7 莫林飞;双齿型结构面抗剪强度的应力效应研究[D];浙江科技学院;2018年

8 王斐笠;工程扰动下岩体结构面强度劣化及其边坡失稳分析[D];东北大学;2017年

9 朱晓珍;基于结构面三维网络模拟的岩体广义质量指标RQD_t研究[D];武汉理工大学;2017年

10 赵佳斌;基于摄影测量三维点云的结构面识别及三维渗流管网模型研究[D];南京理工大学;2018年

本文编号：2716354