【摘要】： 边坡失稳造成的崩、滑、流同地震和火山并列成为全球三大地质灾害之一。尤其是近几年来，采矿、水利、交通和建筑等工程更加蓬勃发展，所形成的矿山边坡、大坝坝肩边坡、水库库岸边坡、铁路和公路的道路边坡等规模之大、数量之多、环境之复杂、地质条件之复杂均是空前的，由此岩质边坡稳定性问题的研究成为一个热点。本文对这一问题开展了研究，具体为： 1)在综合分析研究岩体边坡变形破坏形式及其影响因素的基础上，借助有限单元法的基本原理，通过对复杂结构岩体不同部分的摸拟及通过建立概化地质模型、对岩体强度指标进行适度折减，实现对复杂结构岩体高边坡应力、位移的计算，实现对边坡稳定程度的精确分析，从而指导工程实践。； 2)作为对模型、方法的应用，本文对柴石滩水库溢洪道高边坡在削坡前、后两种工况下的单元应力、应变、稳定系数及结点位移进行了计算，并对计算结果进行了系统分析，分析比较了该边坡在两种工况下应力、稳定系数的差异，得出了边坡在该两种工况下均不稳定、需要进行综合加固的结论以及边坡分级削坡、级间设平台这一工程措施有利于边坡围岩应力重新分布、从而提高边坡稳定程度的结论。； 3)在对岩质边坡监测的研究进展和现状进行广泛调研的基础之上，对该边坡的监测提出了一些建议。 【关键词】：岩质边坡 有限元 稳定性分析 监测
【学位授予单位】：中南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：TU457
【DOI】：CNKI:CDMD:2.2007.170794
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-5
• 目录5-7
• 第一章 绪论7-17
• 1.1 问题的提出7-9
• 1.2 边坡变形破坏机理和类型9-10
• 1.2.1 岩质边坡变形与破坏特征9-10
• 1.2.2 边坡变形破坏的分类10
• 1.3 影响边坡稳定的主要因素10-11
• 1.4 岩质边坡稳定性分析研究进展11-16
• 1.4.1 岩体参数及计算模型11-12
• 1.4.2 岩质边坡稳定性分析方法12-16
• 1.5 本课题研究的主要内容16-17
• 第二章 参数、模型与方法的选择17-25
• 2.1 岩体的强度17-19
• 2.1.1 岩体的抗剪强度17-18
• 2.1.2 岩体力学参数研究方法评述18-19
• 2.2 岩体介质的力学模型19-21
• 2.3 边坡稳定分析研究方法21-23
• 2.4 本课题选用的模型与方法23-25
• 第三章 岩体边坡稳定分析的有限元法25-34
• 3.1 有限单元法原理25-30
• 3.1.1 物理方程及几何方程25-26
• 3.1.2 位移模式26-27
• 3.1.3 单元应力矩阵和刚度矩阵27-29
• 3.1.4 结点平衡方程及整体平衡方程29-30
• 3.1.5 编码法求整体刚度矩阵30
• 3.2 岩体构造摸拟30-31
• 3.3 程序31-32
• 3.3.1 程序特点31
• 3.3.2 程序框图31-32
• 3.3.3 子程序功能说明32
• 3.4 计算范围、边界条件和单元类型的选取问题32-34
• 第四章 工程实例及结果分析34-60
• 4.1 工程概况34-41
• 4.1.1 柴石滩水库溢洪道高边坡概况34
• 4.1.2 典型剖面选取34-36
• 4.1.3 单元划分36-37
• 4.1.4 参数选取37-40
• 4.1.5 边界条件及摸拟40-41
• 4.2 计算结果及分析41-58
• 4.2.1 坐标系及结点坐标41-42
• 4.2.2 应力、应变计算成果42-57
• 4.2.3 成果分析57-58
• 4.3 结论58-60
• 第五章 高陡岩质边坡监测方法的研究60-73
• 5.1 监测的设计原则61-62
• 5.2 监测内容与方法62-66
• 5.2.1 施工期的边坡工程问题62-63
• 5.2.2 监测内容63
• 5.2.3 监测方法63-66
• 5.3 柴石滩水库溢洪道高边坡监测的建议66-73
• 5.3.1 监测内容和方法66-67
• 5.3.2 仪器清单(表5.1)67
• 5.3.3 监测网点的布设67-68
• 5.3.4 水平和垂直位移监测网的建立68-70
• 5.3.5 监测网的施工工序和仪器埋设(图5.2)70
• 5.3.6 监测周期70-71
• 5.3.7 应提交的数据与图件71-72
• 5.3.8 信息反馈制度72
• 5.3.9 监测网点布置技术要求72-73
• 结语73-74
• 参考文献74-80
• 附录:平面三角形有限元程序清单80-89
• 致谢89-90
• 攻读硕士期间发表论文和设计工作情况90