【摘要】：边坡的稳定性受控于岩土体的基本特性和人为改造的程度两方面因素。由于地质体的复杂性、多变性和不均质性,因而道路工程边坡设计是预测性、风险性的设计。实践证明,如分析方法得当,采用有限元法可对边坡施工过程进行动态的数值模拟,对边坡设计和施工具有重大的指导意义和经济意义。 岩质边坡的地质条件复杂多变,要在工程设计阶段准确无误地预测岩体的基本状况及其在施工、运行过程中的变化,这在目前几乎不可能。解决这一难题的途径之一是引入信息设计方法,它基于施工期逐步明朗的地质条件及监测结果,对岩体工程进行动态设计。信息设计的前提是根据现场施工监测资料对原设计进行正确的反演分析,及时掌握岩质边坡的工作状态,达到优化设计结果。在信息设计的原理基础上,将监测与理论分析及实际工程结合起来,研究适合碎裂结构岩质边坡的支挡防护设计方法。 论文中直接采用现有的岩体力学本构模型。以有限单元法为手段对边坡进行数值模拟,通过将有限单元法和神经网络算法耦合起来的方法,利用现场监测系统量测的位移反算有限元模型中的岩体参数。并将反算出来的模型,应用于边坡稳定预测和现场施工的实际情况分析。 论文以红层软岩高边坡防护与加固技术研究课题为基础,全程跟踪西攀高速K132+525边坡的施工和监测的过程,以现场实际情况和数值模拟相结合,研究内容主要包括边坡监测系统设计施工,有限元模型的建立,通过分析有限元模型参数和监测的结果来反算有限元模型的参数,得到了比较合理的模型参数。 【关键词】：岩质边坡 测斜监测 弹塑性有限元 数值模拟 参数反算
【学位授予单位】：西南交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2005
【分类号】：TU457
【DOI】：CNKI:CDMD:2.2006.091579
【目录】：

• 第1章 绪论8-26
• 1.1 研究的目的与意义8-9
• 1.2 国内外研究现状及评价9-23
• 1.2.1 边坡研究的国内外现状9-22
• 1.2.2 加固技术的发展22-23
• 1.3 边坡工程研究存在的问题23-24
• 1.4 本文研究的主要内容24-26
• 第2章 工程概况26-33
• 2.1 地质情况26-30
• 2.1.1 地形地貌26-27
• 2.1.2 地层岩性27-28
• 2.1.3 地质构造及地展28-29
• 2.1.4 水文地质条件29-30
• 2.2 边坡工程开挖及加固设计30-32
• 2.3 小结32-33
• 第3章 现场地质情况和边坡监测系统设计33-45
• 3.1 现场地质情况33-36
• 3.2 监测系统设计与施工36-44
• 3.2.1 坡体变形监测系统设计36-38
• 3.2.2 测斜管施工38-44
• 3.3 小结44-45
• 第4章 测斜监测与岩石力学试验45-55
• 4.1 测斜原理45-50
• 4.1.1 测斜原理分析45-47
• 4.1.2 测斜结果47-50
• 4.2 岩石力学试验50-54
• 4.2.1 岩样描述50-52
• 4.2.2 实验方案52-54
• 4.3 小结54-55
• 第5章 有限元模型建立55-71
• 5.1 有限单元法56-66
• 5.1.1 计算原理58-60
• 5.1.2 计算方法60-66
• 5.2 实体模型建立66-70
• 5.2.1 计算范围67
• 5.2.2 材料参数67-69
• 5.2.3 单元划分和网格类型69-70
• 5.2.4 边界条件和初始应力场70
• 5.3 小结70-71
• 第6章 参数敏感性分析与参数反分析71-82
• 6.1 计算参数分析71-75
• 6.1.1 参数的敏感性分析基础数据71-72
• 6.1.2 参数的敏感性分析方案72-73
• 6.1.3 参数的敏感性分析结果73-75
• 6.2 模型参数的反分析75-81
• 6.3 小结81-82
• 第7章 边坡施工过程的动态模拟82-94
• 7.1 动态模拟82-92
• 7.1.1 边坡动态模拟方案82
• 7.1.2 计算结果82-92
• 7.2 小结92-94
• 结论94-98
• 参考文献98-104
• 攻读硕士学位期间发表的论文及参加的科研项目104