【摘要】： 高边坡是人类生存及工程活动中最常见最基本的自然地质环境之一。伴随着大型工程建设,尤其是大型水利水电工程,露天开采工程及交通工程等向复杂环境、复杂地质条件场地推进,与之相关的自然斜坡和人工高边坡稳定性问题显得越发突出。目前,边坡地质灾害已经和地震、火山,并称为当今世界三大地质灾害源,国家和地方已经投入了大量的人力、物力和财力来进行这方面的研究和治理,边坡的灾害防治问题越来越引起人们的广泛关注。 本文以嘉华大桥工程的大坪隧道出洞口边坡稳定性监测项目为依托,结合大量现场实测数据,将大坪隧道出洞口边坡体作为研究对象,主要进行了以下几个方面的工作: ①通过资料收集,总结边坡稳定性研究的发展现状,以及以后的发展趋势。 ②参考其他学者对岩质边坡稳定性的研究,分析总结得出影响岩质边坡稳定性的主要因素、破坏方式。 ③查阅相关资料文献和规范,结合岩质边坡失稳方式和现场实际情况,制定隧道洞口岩质边坡监测方案和数据分析处理方法。 ④在边坡监测完成后,制定监测报告,总结分析边坡的变形情况和锚索、锚杆受力情况。得出岩质边坡变形发展规律。 ⑤只考虑了条块间水平作用力,忽略了条块间竖向剪切力的分析方法来建立模型,推导出重度增加法计算的边坡安全系数公式、适用条件,并分析误差产生的原因。作者比较分析了ANSYS的强度折减法和重度增加法在分析边坡稳定性中的应力和应变关系,并根据Drucker-Prager准则与Mohr-Coulomb准则安全系数转换公式转换后进行比较分析。分析表明:当边坡安全系数接近于1时,用重度增加法计算具有相当高的精度。 ⑥运用ANSYS有限元数值分析软件,对大坪隧道出口边坡进行数值模拟,分析其加固前后应力应变发展规律。 【关键词】：边坡稳定 边坡监测 ANSYS数值模拟 强度折减法 锚索、锚杆加固
【学位授予单位】：西南石油大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：U452.12
【DOI】：CNKI:CDMD:2.2009.256014
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-9
• 第1章 绪论9-17
• 1.1 研究意义9-10
• 1.2 国内外研究现状10-15
• 1.2.1 定性分析方法10-12
• 1.2.2 定量分析方法12-14
• 1.2.3 不确定分析方法14-15
• 1.2.4 现场监测分析方法15
• 1.3 研究内容15-17
• 第2章 岩质边坡极限平衡分析及破坏模式17-39
• 2.1 影响岩质边坡稳定性的因素17-26
• 2.1.1 地层与岩性17
• 2.1.2 地质构造和地应力17-18
• 2.1.3 岩体结构18-23
• 2.1.4 工程施工的影响23-25
• 2.1.5 水的作用25
• 2.1.6 其它因素25-26
• 2.2 边坡稳定性分析的极限平衡法26-32
• 2.2.1 极限平衡法的基本原理26-28
• 2.2.2 极限平衡法的分类28-32
• 2.3 隧道洞口边坡破坏模式32-37
• 2.3.1 破坏模式原理32-33
• 2.3.2 隧道洞口边坡破坏模式33-37
• 2.4 小结37-39
• 第3章 岩质边坡有限元稳定性分析39-53
• 3.1 分析方法39-47
• 3.1.1 有限元法概述39-41
• 3.1.2 有限元强度折减法41-43
• 3.1.3 有限元重度增加法43-44
• 3.1.4 重度增加法计算模型的建立和分析44-47
• 3.2 ANSYS在边坡工程上的应用47-51
• 3.2.1 ANSYS的介绍47-48
• 3.2.2 ANSYS基于强度折减法和重度增加法的比较分析48-51
• 3.3 小结51-53
• 第4章 岩质边坡监测分析53-71
• 4.1 监测方法的研究现状53
• 4.2 大坪隧道出洞口边坡监测分析53-70
• 4.2.1 边坡概况53
• 4.2.2 监测目的及依据53-56
• 4.2.2.1 监测目的53-54
• 4.2.2.2 监测依据54
• 4.2.2.3 监测内容54
• 4.2.2.4 监测方法54-55
• 4.2.2.5 测点布置及数量55-56
• 4.2.3 大坪隧道洞口边坡锚索、锚杆监测分析56-66
• 4.2.4 大坪隧道洞口边坡变形监测分析66-67
• 4.2.5 大坪隧道洞口边坡深部位移监测分析67-70
• 4.3 小结70-71
• 第5章 大坪隧道出洞口边坡有限元分析71-91
• 5.1 大坪隧道工程规模及主要工程内容71-73
• 5.1.1 地形、地貌71-72
• 5.1.2 地层及岩性72-73
• 5.1.3 地质构造73
• 5.2 大坪隧道出口边坡边坡破裂角计算73-77
• 5.2.1 规范法的理论依据73-75
• 5.2.2 手册法的理论依据75-76
• 5.2.3 大坪隧道边坡破裂角的确定及边坡破裂角计算分析76-77
• 5.3 大坪隧道出口边坡数值模拟分析77-89
• 5.3.1 数值分析77-83
• 5.3.2 强度折减法对大坪隧道出洞口边坡进行分析83-89
• 5.4 小结89-91
• 第6章 结论及展望91-93
• 6.1 主要结论91
• 6.2 展望91-93
• 致谢93-95
• 参考文献95-99
• 附录199-101
• 附录2101-103
• 攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果103
• A. 攻读硕士学位期间发表论文情况103
• B. 作者在攻读硕士学位期间的科研情况103