前坪水库右坝肩边坡强度折减法稳定性分析

发布时间：2017-10-02 09:07

  本文关键词：前坪水库右坝肩边坡强度折减法稳定性分析

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【摘要】：强度折减法是分析边坡稳定性问题的重要工程技术手段之一。本文综述了国内外强度折减法分析边坡稳定性的研究现状,归纳了强度折减法的基本应用和强度折减公式不足,在基于FLAC~(3D)的自编强度折减法程序的基础上,针对强度折减法按同一比例同时折减c和φ的局限,修正了原有程序。系统研究了前坪水库右坝肩边坡稳定性,为前坪水库右坝肩开挖施工设计提供了理论依据。论文主要创新工作如下:(1)前坪水库右坝肩边坡稳定性分析。坝肩边坡为悬坡,陡立、基岩裸露,岩性为安山玢岩,表层岩体卸荷带发育,存在坝肩岸坡稳定问题。数值模拟结果显示,易滑移部位主要为坡体表面,潜在滑动面为岩体卸荷带。自然状态下,向临空面有较小的变形,最大值约1.033mm;8度地震烈度工况下最大位移为7.0724mm。坝肩边坡各种工况下位移量均小于10mm,自稳能力较强,不存在滑塌失稳可能。(2)针对强度折减法的不足,按照(c_F)/(F_(trial))～(tanφ)/(βF_(trial))强度折减规律进行了8组(共110次)数值模拟试验,得出修正系数β与程序中所设安全系数上、下限之差临界值(ait1)之间的关系,由此提出一个新的强度折减法公式,对自编强度折减法程序进行了修正,并检验了修正后程序的可靠性。(3)运行修正过的强度折减法程序,计算得岩坡在自然状态下和地震状态下的安全系数。随着地震烈度的增加,高边坡安全系数逐步减小,8度地震烈度工况下坝肩边坡稳定安全系数为1.44。分析结果与坝肩高边坡稳定性数值模拟的变化趋势相一致。
【关键词】：边坡稳定性 强度折减法 数值模拟 FLAC~(3D)
【学位授予单位】：华北水利水电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TV64;TV223
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 1 绪论9-17
• 1.1 选题背景及研究意义9-10
• 1.2 研究现状10-15
• 1.2.1 边坡稳定性分析方法和研究现状10-12
• 1.2.2 强度折减法的研究现状12-15
• 1.3 本文主要研究内容15
• 1.4 技术路线15-17
• 2 工程概况17-29
• 2.1 库区工程概况17-25
• 2.1.1 地形地貌17
• 2.1.2 地层岩性17-18
• 2.1.3 地质构造18-22
• 2.1.4 区域构造稳定性评价22-23
• 2.1.5 地震活动特征及地震动参数23
• 2.1.6 水文地质条件23-25
• 2.2 研究区概况25-28
• 2.2.1 右坝肩高边坡地质概况25-27
• 2.2.2 各岩体土体工程物理力学指标27-28
• 2.3 本章小结28-29
• 3 前坪水库右坝肩边坡稳定性分析29-43
• 3.1 计算模型29-30
• 3.1.1 地质模型概化29
• 3.1.2 建立计算模型29-30
• 3.2 计算工况30
• 3.3 计算参数30-31
• 3.4 结果分析31-40
• 3.4.1 位移场分析31-33
• 3.4.2 应力场分析33-38
• 3.4.3 剪应变增量分析38-40
• 3.5 本章小结40-43
• 4 基于FLAC~(3D)的自编强度折减程序的修正43-59
• 4.1 FLAC~(3D)自编强度折减程序43-45
• 4.1.1 强度折减法43
• 4.1.2 自编强度折减法在FLAC~(3D)中的实现43-45
• 4.2 自编强度折减程序的修正45-54
• 4.2.1 安全系数的比较45-47
• 4.2.2 修正自编程序47-54
• 4.3 修正程序的检验54-56
• 4.3.1 计算结果的变化规律54-56
• 4.3.2 修正程序的可靠性和精度56
• 4.4 强度折减法使用建议56-57
• 4.5 本章小结57-59
• 5 基于修正后自编强度折减程序的右坝肩高边坡稳定性分析59-65
• 5.1 折减循环单次终止条件的选取59-60
• 5.2 应用修正程序计算高边坡安全系数60-62
• 5.2.1 安全系数60
• 5.2.2 位移云图60-62
• 5.3 右坝肩高边坡稳定性分析62-65
• 6 结论与展望65-67
• 6.1 结论65-66
• 6.2 问题与展望66-67
• 攻读学位期间参加的科研项目及发表的学术论文67-69
• 致谢69-71
• 参考文献71-74

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本文编号：958716