一、刷坡爆破对岩质边坡稳定性影响的数值计算研究(论文文献综述)
陈汉霖[1](2021)在《爆破开挖损伤区对岩质边坡稳定性的影响研究》文中提出我国的水能资源主要集中在西南地区,该地区多为高山峡谷地形,在该地区修建水电工程需要进行大规模的岩石高边坡开挖。钻孔爆破是目前水电工程岩石边坡开挖的主要手段,爆破产生的应力波以及开挖卸荷松弛不可避免地会对边坡保留岩体造成损伤,导致边坡岩体完整性变差、力学性能降低,从而对边坡稳定性造成不利影响。因此,有必要研究爆破开挖损伤区对岩石边坡稳定性的影响,为边坡爆破开挖施工期稳定性评价与支护设计提供必要的理论支撑。本文采用理论分析、数值模拟及现场试验相结合的方法研究了岩石边坡爆破开挖损伤区岩体力学参数的弱化规律,分析了边坡保留岩体力学参数弱化对边坡静力、动力稳定性的影响,主要研究内容及结论如下:(1)针对现场原位测试高陡边坡爆破开挖损伤区岩体力学参数周期长、费用高的问题,提出了基于Hoek-Brown强度准则和声波检测的爆破开挖损伤区岩体力学参数估算方法;基于白鹤滩水电站左岸坝肩槽边坡声波检测数据,定量确定了Hoek-Brown准则扰动因子D在损伤区内的变化规律。研究结果表明,边坡损伤区内不同深度处的岩体损伤程度不同,扰动因子D并非固定常数,而是随深度近似线性降低。(2)基于Hoek-Brown准则岩体力学参数估算方法以及扰动因子D在爆破开挖损伤区内的变化规律,研究了白鹤滩水电站左岸坝肩槽边坡爆破开挖损伤区岩体变形参数及强度参数的弱化规律。研究结果表明,随着损伤区内岩体深度的增加,岩体变形模量线性增大,而单轴抗拉强度、单轴抗压强度、粘聚力及内摩擦角非线性增大;岩体单轴抗压强度受爆破损伤的影响最大,内摩擦角受到的影响最小。(3)基于Slide数值计算软件,采用极限平衡方法研究了爆破开挖损伤区岩体力学参数弱化对边坡静力稳定性的影响。研究结果表明,与考虑扰动因子D为常数D=1的情况相比,考虑扰动因子D线性变化后,对于地质力学参数GSI序列,边坡静力安全系数增加20%~25.71%;对于岩石经验参数mi序列,边坡静力安全系数增加32%~68%;坡高越大、坡角越大、损伤区厚度越大,爆破开挖损伤区岩体力学参数弱化对边坡静力稳定性的影响越大;各因素影响程度由大到小依次为坡角、坡高和损伤区厚度(4)采用Sarma法与拟静力公式,研究了爆破开挖损伤区岩体力学参数弱化对边坡动力稳定性的影响。研究结果表明,与考虑扰动因子D为常数D=1的情况相比,考虑扰动因子D线性变化后,对于GSI序列,边坡动力安全系数增加20%~25.71%;对于mi序列,边坡动力安全系数增加24%~40%;随坡高、坡角及损伤区厚度变化规律和影响程度与静力稳定分析相同;爆破开挖动力扰动下,边坡安全系数相比静力情况下降低了8.09~13.82%。
肖永刚[2](2021)在《高寒边坡岩体采动响应与多场耦合时效致灾过程研究》文中研究指明在我国西部高海拔寒区,反复的冻融循环造成岩体物理力学性能不断劣化,严重影响岩体工程的稳定性,随着高寒地区工程建设的进行,冻融灾害问题日益受到重视,开展高寒地区露天矿岩质边坡岩体损伤劣化及时效致灾机理研究既有理论意义又有工程应用价值。本文以新疆和静县备战铁矿挂帮矿边坡为工程背景,采用理论分析、现场探测、室内试验以及数值模拟的综合研究方法,研究高寒边坡岩体采动响应与多场耦合时效致灾过程,获得的主要成果如下:(1)采集备战铁矿东边坡凝灰岩岩样,进行了冻融循环试验、单轴压缩、三轴压缩岩石力学试验和声发射监测试验,研究了高寒边坡凝灰岩在循环加卸载、稳轴压卸围压以及常规应力路径条件下的变形破坏特征,揭示了冻融循环和不同应力路径对岩石损伤破裂的结构劣化及灾变机理。(2)对凝灰岩岩样进行0、20、40、60和80次冻融处理后,通过SHPB试验系统进行了三种不同冲击气压作用下频繁冲击动力扰动试验,获得了冻融凝灰岩试样频繁冲击下的动力学特性,通过超高速照相机以及试验后CT扫描,揭示了冻融凝灰岩在频繁冲击荷载下的宏细观破坏机制。(3)采用NUBOX-6016型智能振动监测仪对备战铁矿挂帮矿边坡进行振动监测,通过萨道夫斯基公式拟合出了边坡爆破振动传播规律,建立了备战铁矿挂帮矿边坡数值模型,分析了挂帮矿边坡在露天爆破振动下的应力、应变和振动速度等动力响应特征,揭示了露天爆破对挂帮矿边坡的影响规律。(4)基于三维激光扫描研究了东帮矿山边坡岩体结构面和结构体空间形态和分布规律;通过考虑冻融劣化效应修正了岩体广义霍克-布朗强度准则中的参数,建立了霍克-布朗冻融损伤强度破坏准则,实现了岩体强度参数随冻融循环次数劣化的时效过程,将修正模型导入COMSOL Multiphysics多物理场分析软件;考虑水冰相变,基于能量守恒方程、质量守恒方程和应力平衡方程建立岩石THM耦合模型,建立了备战铁矿挂帮矿边坡三维地质力学模型,研究了备战铁矿挂帮矿边坡的采动响应及在多场耦合作用下的时效破坏过程。
张基鹏[3](2021)在《顺层岩质边坡稳定性及其影响因素敏感性分析》文中认为随着国民经济的飞速发展,我国大力开展山区高速公路建设,山区公路岩质边坡的失稳破坏是不容忽视的问题。含软弱结构面顺层岩质边坡相较于一般顺层岩质边坡更容易发生破坏,给人们的生命财产安全造成巨大的威胁。因此,对顺层岩质边坡的稳定性及其影响因素敏感性分析研究具有重大实际意义。本文以顺层岩质边坡为研究对象,采用有限元强度折减法、极限平衡法、敏感性分析的单因素法,多因素分析法进行顺层边坡的稳定性、因素敏感性等方面研究,所取得的主要研究成果有:(1)对顺层岩质边坡的变形和破坏模式进行了总结以及对顺层岩质边坡稳定性的影响因素进行了深入分析。可以得出边坡的破坏是一个动态过程,不同的变形阶段,边坡所处的破坏形式不同,同一种岩质边坡有多种破坏类型。顺层岩质边坡稳定性影响因素主要为外部因素和内部因素,岩体内含软弱结构面及对边坡的施工扰动会对岩质边坡产生很大的影响。(2)以工程实例为基础,建立顺层岩质边坡地质与计算模型,运用FLAC3D软件,基于强度折减法对顺层岩质边坡在不同坡高h、边坡坡角α、岩层倾角β、结构面间距d、层面粘聚力c、内摩擦角φ等条件下的稳定性以及坡脚位移、应力分布规律进行研究,得到了顺层岩质边坡在不同影响因素下的变形破坏规律和稳定系数变化规律。(3)通过对顺层岩质边坡稳定性主要影响因素的单因素分析法、极差分析法和方差分析法的的对比分析,表明三种敏感性分析方法的计算结果基本一致,可得到如下结论:岩土体内摩擦角对顺层岩质边坡影响最大,其次为边坡高度、内聚力,地下水。三种方法中,方差分析法的变异系数最大,因此分析效果最符合实际。(4)利用FLAC3D软件对湖北某顺层露天矿边坡进行数值模拟研究,对其稳定性进行分析,可以得出双组软弱结构面在边坡面出露时,容易形成塑性区贯通,沿着软弱结构面产生破坏。当其不在边坡面出露时,边坡处于相对稳定的状态。并提出了对该区边坡稳定性的防灾减灾措施。
周越[4](2021)在《典型边坡滑坡地球物理特征与演化机理研究》文中指出边坡是指由于建筑工程和采矿工程开挖或填筑施工所形成的斜坡,是人类建设工程和采矿工程中最常见的工程形式之一。随着人类改造自然的能力日益增强,建设工程和采矿工程规模越来越大,形成深大采坑和斜坡,边坡稳定性成为不可避免的安全问题。目前,针对边坡失稳问题主要借助传统勘察手段,采用地质调绘、遥感测绘和钻孔、挖掘等常规手段来获取有限的地质信息,借助数值模拟分析方法来完成失稳边坡稳定性评价工作。但传统勘察手段获得的地质资料有限,缺乏地下连续三维空间信息,且失稳地质体本身地质构造特别复杂,势必造成数值模拟地质条件与实际地质条件之间存在较大差异,对边坡失稳状态的评价不会准确。基于此,本文以失稳边坡岩土体地球物理性质为基础,运用地球物理勘探方法,对失稳边坡地球物理场特征进行研究,与边坡失稳演化机理结合,构筑边坡岩土体地球物理特性与工程力学参数的关联机制,建立一套基于失稳边坡地球物理场特征识别和描述滑坡体空间分布规律的理论和方法。通过地球物理勘探技术来丰富失稳边坡地质信息,提高稳定性评价精度。完成研究内容和取得研究成果如下:1.本文通过研究总结前人针对失稳边坡工程地质特征、演化机理及稳定性评价成果,对三种典型边坡类型:岩质边坡、土质边坡及岩土复合边坡的工程地质特征、边坡失稳演化过程、形成条件、主导因素及表现形式等进行总结,并对影响边坡稳定性评价的主要因素及评价方法进行了论述。2.通过研究岩土体地球物理响应特征与岩土体属性特征如孔隙率、含水性、饱和度等之间关系,进而建立与工程力学参数的关联性,实现地球物理勘探的量化解释。在参数量化基础之上,构建了土质边坡、土石复合边坡和岩质边坡地球物理模型。3.以白云鄂博铁矿和高速公路边坡的实际案例,分析总结了地球物理异常特征,综合地质调绘和工程勘察资料,确定了失稳边坡滑坡体的形态、规模、结构等特征,构建了三维地质模型,对失稳边坡演化机理进行了分析。同时,结合岩土体土工试验获得的工程力学参数,构建了岩体工程力学参数与地球物理响应特征之间的关联性,将地球物理勘探数据和边坡稳定性数值模拟有机结合在一起,为失稳边坡稳定性评价提供了准确的地质数据。4.以合成孔径监测预警系统监测数据为基础,对滑坡灾害进行早期识别、预警。在地球物理勘探的基础上,应用离散单元法来构建边坡数值分析模型,对边坡失稳演化过程和演化机理进行分析。依据刚体极限平衡法对边坡进行稳定性评价,并分析边坡失稳原因。通过对比,基于地球物理勘探数据而建立的失稳边坡数值模型稳定性评价结果更加真实、准确。通过本文的研究,在边坡稳定性评价工作中发挥地球物理作用,可提高评价与监测精度,为边坡的灾害预警提供新的技术方法。
李浚弘[5](2021)在《考虑岩土体剪胀特性的边坡稳定性分析与加固技术研究》文中指出随着我国基础设施建设的大力推进,在一些地势险峻环境恶劣的山区公路工程建设过程中,经常会遇见软质岩路堑边坡工程,由于力学特性复杂,因此在建设过程中需要对该类工程的安全性更加重视,这也给设计施工提出了更高要求。准确分析边坡稳定性状态与采取合理有效的支护措施是边坡安全设计与施工的两个重要方面。本文在总结国内外学者己有研究成果的基础上,优选出边坡稳定性计算方法,在此基础上借助等效参数考虑剪胀角的影响;结合建个元路堑高边坡工程实例,通过理论分析和数值模拟相结合的方法,对路堑边坡的稳定性和加固措施进行了研究,取得成果如下:(1)软质岩路堑边坡的地质特征以软弱岩体和破碎岩体为主,膨胀性是软质岩最为重要的特性之一,它与岩土体的剪胀性密切相关,在软质岩路堑边坡稳定性分析中需对岩土体剪胀特性进行分析。采用FLAC3D数值模拟软件,通过建立模型,选取适宜的失稳判据及安全系数定义方式进行边坡稳定性分析方法优选。研究可知,为反映计算过程强度参数演化规律,在允许试验的条件下,选用非等比例相关联折减法最可靠;而未进行试验的情况下,建议采用临界曲线法分析边坡稳定性。(2)提出采用等效参数与临界曲线相结合的方法,在考虑剪胀角的影响下进行软质岩路堑高边坡稳定性分析。随剪胀角的增大安全系数增大,且增长速度变缓,剪胀角对安全系数的影响具有一定范围,在实际工程计算中需要考虑剪胀角对边坡稳定性的影响;基于临界曲线的双系数折减法可较为直观地体现出剪胀角的影响程度,在研究剪胀角对边坡稳定性的影响时可采用此方法进行分析。(3)以红河州建水(个旧)至元阳高速公路项目AK0+560~AK0+660段右侧路堑边坡为研究对象,基于传统强度折减法以及基于临界曲线的等效参数双系数折减法,进行优化设计前后的边坡稳定性分析及经济效益分析,结果表明该边坡可在施工过程中取消锚拉式桩板墙支护,调整为采用放坡开挖并加锚杆支护。此方案既达到设计要求,又减少工程成本,极大地满足了边坡设计安全性和效益性双重指标。
潘万成[6](2021)在《基于可靠度法的个旧对门山岩质高边坡稳定性研究》文中进行了进一步梳理作为我国乃至全世界各类基础工程建设中常出现的一类工程,岩质边坡工程其自身具有的潜在危害性一直被专家学者所重视。然而传统、常用的岩质边坡稳定性评价体系存在一定主观性和局限性,无法全面、客观的评价边坡工程稳定性。为此,本文以个旧市对门山岩质高边坡为依托,通过定性分析、定量计算与可靠度分析法相结合的一套新体系全面对边坡稳定性作出评价。主要研究内容与结论如下:(1)通过FCM聚类法确定了岩体优势结构面分组数及聚类中心,再结合赤平投影原理定性分析边坡稳定性状态。分析结果表明结构面组合形成的危岩体使边坡部分处于不稳定状态。(2)依据边坡岩体分布情况与地质资料进行了边坡岩组划分,并采用RMR、Q系统法综合确定了边坡岩体质量等级,最后基于Hoek-Brown强度准则计算出岩体力学参数值。(3)引入可靠度分析法中适用于岩质边坡工程的MCS(蒙特卡罗)法,以MATLAB软件为媒介,把影响边坡稳定性的多种因素作为随机变量输入,再利用极限平衡法原理计算确定边坡失效概率。计算结果表明边坡整体失效概率远小于目标失效值,且在坡高、坡角的286种组合下有87%的组合未达到设计失效概率,表明研究边坡需及时进行治理。(4)基于刚体极限平衡法原理分别对边坡整体、危岩体进行稳定性计算,计算结果表明天然状态下边坡整体及其危岩体较为稳定,但在裂隙水及地震工况下,边坡稳定性较差,需及时进行治理,同时Flacd3d数值模拟结果论证了其计算结果的合理性。
侯秋萍[7](2020)在《山岭隧道洞口高边坡稳定性分析及加固技术研究》文中研究说明近年来,随着施工技术的发展,公路隧道渐渐代替了山区的盘山公路,特别是在西南地区,隧道成为公路的重要组成部分,因此,隧道高边坡的稳定问题在公路建设中也越来越受重视。然而,由于隧道洞口段边坡时常伴有浅埋、高边坡、风化破碎严重等状况,在隧道施工过程中极易出现围岩坍塌、边坡失稳等问题。因此有必要对于山岭隧道洞口高陡边坡的稳定进行分析研究。本文结合实际工程,通过理论计算分析和三维数值模拟对隧道洞口高边坡失稳及其处置技术进行研究,具体研究内容如下:(1)通过总结边坡稳定以及隧道洞口边坡稳定性的国内外研究现状,归纳山岭隧道洞口高陡边坡的破坏形式以及影响隧道洞口高陡边坡稳定性的因素;从理论着手对岩石边坡浅层的稳定性进行了分析计算,根据边坡沿饱和层滑动和沿非饱和层滑动两个方向分析计算了降雨对边坡稳定性的影响,并总结了目前较为常见的关于隧道爆破施工对边坡稳定影响的四种理论方法;最后对边坡数值分析方法进行了分类总结。(2)依据实际工程的数据和参数,建立隧道洞口高陡边坡三维数值模型,利用裂缝与隧道走向的夹角,建立十二个不同夹角的模型对边坡稳定性进行分析比较,选出稳定性相对较好的四种边坡模型,分别对他们进行降雨入渗和隧道爆破的动态模拟,对比分析在降雨入渗和隧道爆破施工两种情况下隧道围岩应力和边坡位移场的变化,并对其稳定性进行评价,通过比选最终确定对边坡稳定性影响程度较小的隧道选址方案。(3)总结常见的隧道洞口高边坡的加固措施,将其分为边坡以及隧道的预加固措施。对喷混加固、喷混锚杆加固和管棚超前支护三种加固条件下的隧道爆破施工进行三维数值模拟,并建立无预支护边坡作为支护参照组,研究不同加固方式对山岭隧道洞口高陡边坡稳定的加固控制效果,可为类似工程提供参考。(4)从边坡地表监测和边坡深部监测两方面总结了洞口边坡的位移监测方法,对现场边坡工程进行了隧道爆破施工监测,将监测结果与同等支护条件下的数值模拟结果进行对比,验证数值模拟结果的正确和准确性,为类似工程提供理论基础。
马国涛[8](2019)在《四川峨眉抓口寺高速岩质滑坡成灾机理》文中指出近年来,世界各地发生了许多大型高速岩质滑坡。不同工程地质条件下的高速岩质滑坡通常包含了不同变形破坏机理,尤其是高速运动过程中的冲弹、撞击、碎裂、摩擦、剪切等变形行为极其复杂。某些滑坡破坏后形成的堆积体后期稳定性较差,易复活形成新的高速滑动破坏。已有研究成果表明,大型高速岩质滑坡往往是由大型地震活动或短时间极端降雨等自然因素触发,而由人类工程活动直接诱发的大型高速岩质滑坡屈指可数,且这类滑坡毁灭性极强。由于该类型滑坡较为罕见,因此针对不合理工程诱发的大型高速岩质滑坡及成灾机理的研究成果偏少,具有很大的局限性。位于四川省峨眉山市九里镇兴阳村的玄武岩露天采矿区斜坡,由于长期高频持续的人工爆破开挖对山体强烈扰动,在2011年和2015年分别发生了两次大型灾难性高速岩质滑坡,严重威胁了当地人民的生命财产安全。2011年约300多万方山体突然发生大规模滑动及破坏,堵塞前缘河流形成堰塞坝及堰塞湖。除此之外,高速滑坡后缘形成的临空面又牵引斜坡上部约200多万方岩体发生强烈变形。2015年雨季强降雨后,总共约600多万方强烈变形山体突然发生剧烈复活形成高速滑动再次堵塞河流。根据初步调查分析,抓口寺高速岩质滑坡与传统的地震滑坡及降雨型诱发滑坡不同,是完全由于人工爆破振动、开挖采矿触发的大型高速岩质滑坡,加之具有特殊的软硬岩夹层斜坡坡体结构,该滑坡在形成机理、失稳模式、运动过程等方面具有与普通大型高速岩质滑坡具有不同的鲜明独特性,极具研究价值。本文以四川省峨眉山市抓口寺高速岩质滑坡为例,开展以不合理人类工程活动诱发的大型高速岩质滑坡成灾机理研究。基于滑坡地质结构、强度参数、诱发因素等进行高速岩质滑坡机理分析,以滑坡启动前(Pre-failure)的变形损伤、滑坡变形失稳(Failure)模式、滑坡启动后(Post-failure)的运动全过程为主线,通过野外勘查和试验、室内物理力学性质试验、数值模拟、人工智能数据挖掘等手段开展大型高速岩质滑坡成灾机理研究,以丰富、完善并深化大型高速岩质滑坡的理论研究及实际应用,并对高速岩质滑坡防灾减灾具有重要指导价值。本论文主要研究成果和创新点如下:(1)抓口寺滑坡所在斜坡为典型缓倾顺层坡体结构,主要包含二叠系峨眉山组致密玄武岩和凝灰岩软弱夹层,反复高频工程爆破振动大大降低了岩体完整性。在地形地貌、岩性组合等多因素控制下,发生了两次大型滑动,两次滑动的失稳模式完全不同。2011年由于上下双矿场人工爆破的直接作用在研究区诱发了第一期高速岩质滑坡,其变形破坏主要表现为牵引式渐进性失稳变形,牵引动力源主要在滑坡前缘部位,失稳模式为“蠕滑-拉裂-剪断”,起主要阻滑作用的是滑带后端锁固段。停止人工爆破开挖后,滑坡自然演变,后期叠加降雨,在2015年又发生第二期高速岩质滑坡,总方量为600万方。其变形破坏主要表现为推移式失稳变形破坏,其动力源主要以后部推移为主,失稳模式为“滑移-拉裂-顺层剪出”。对滑坡复活滑动起阻挡作用的是“复合阻滑体”,即由前端锁固及首期滑坡堆积体尾部阻滑体组成。(2)抓口寺高速滑坡变形破坏影响因素包括:爆破振动与工程开挖扰动、水力驱动作用、以及特殊地形地貌和坡体结构,其中人工爆破是主控因素。滑坡成灾模式主要包括了五个阶段:自然斜坡演化阶段,局部人工爆破及矿山开挖变形破坏阶段,首次高速滑坡碎屑流阶段(2011年滑坡),首次滑坡后缘拉裂变形体蠕滑变形阶段,滑坡复活滑移阶段(2015年滑坡)。(3)通过野外调查人工爆破对滑坡变形损伤特征,基于Finite Difference Model(FDM)动态数值模拟技术,运用爆炸应力波作用机理、裂隙动态断裂力学以及岩体累积损伤理论,通过动力学模型对岩质顺层斜坡在爆破冲击荷载作用下的岩石动态断裂机理、顺倾软弱夹层内部损伤规律、坡体结构动态响应等问题进行深入探讨。计算分析了坡体最大主应力及断裂能,提出岩体节理裂纹动态扩展及下伏软弱夹层的爆破振动累积损伤。提出软弱夹层损伤因子D,从损伤动力学角度分析由爆破诱发岩质滑坡的内部裂隙变形模式,提出多爆点矿场触发滑坡的内在机制,总结爆破动荷载作用下高速顺层岩质滑坡的变形损伤及启动机理。(4)通过编写物质点(Material Point Method,MPM)数值模拟计算代码,综合分析大型高速岩质滑坡的全过程多场变化情况,针对滑坡两次剧烈滑动,从启动、堆积、复活、再次堆积的超大变形过程中的应力、应变、速度、位移等矢量变化,分别揭示了2011年和2015年高速滑坡全过程运动机制和成灾机理。(5)通过机器学习理论,实现颗粒流软件二次开发。首次结合人工智能算法修正PFC3D数值模拟中所需的微观参数,建立岩石宏观参数与微观参数之间连接的优化预测模型,准确模拟了滑坡运动过程中岩质滑坡及碎屑流堆积的三维空间分布、内部粘结断裂、速度分区特征等情况,进一步分析了高速岩质滑坡运动全过程成灾机理。
刘思佳[9](2019)在《基坑开挖卸荷岩体损伤颗粒流模拟与稳定性研究》文中研究指明长期以来岩质高陡边坡问题一直是岩土工程领域的热点问题之一,基坑工程作为地下工程的典型代表,正朝着深度不断增加、规模更加庞大、环境更加复杂、工艺更加繁琐的方向发展。目前对于基坑边坡开挖过程中损伤的积累扩展和渐进破坏已经开展了大量的工作,但尚不够完善,深入研究岩质边坡卸荷特性及稳定性具有重要的科学意义。本文以青岛地铁四号线鞍山路车站基坑工程为背景,以基坑边坡开挖卸荷过程中岩体损伤过程与稳定性问题为研究对象,对边坡岩体开挖卸荷导致的细观损伤扩展和整体稳定性演化进行研究,主要结论与成果如下:(1)对场内地质进行调查与资料收集,大致掌握工程区域地质特征。针对性的建立应力-变形-微震监测系统,获取岩质基坑边坡开挖卸荷过程中应力积累-释放、岩体变形、损伤分布与发展等规律。过程中应力演化特征为:竖向应力波动水平相较于水平应力较低,具有明显的积累-释放特征,各测点应力水平具有显着差异性,应力在岩体内部具有集中分布特征。微震事件与基坑爆破开挖过程具有高度的相关性,事件数通常在爆破开挖后短时间内显着增长,平均能级上升,导致岩石尖端裂纹的能量积累,能量随着裂纹的扩展而释放。施工过程中围护结构的水平变形在开挖后短时间内显着增加,随施工推进逐渐趋于稳定,变形曲线具有弓形特征:边坡顶部和锚杆处变形较小,变形最大值所在深度随着开挖深度的增加而下移。(2)使用颗粒流方法进行了边坡岩体的建模与参数标定,从模型本构角度比选了各类接触模型的特点,分别使用平行黏结模型、滑动模型和接触黏结模型分别对岩体、节理、支护结构进行等效;相应设计单轴压缩、常规三轴、直接剪切等数值试验对模型细观参数进行标定,根据试验结果的宏观特征对比,可判断颗粒流方法能够理想的实现对基坑边坡工程的模拟分析。(3)模拟了单轴压缩、围压卸荷条件下不同初始围压、卸荷速率和预制裂纹形式的岩样模型裂纹扩展与岩桥贯通机制,分析了各压缩试验过程中岩样的力学特性、声发射特征以及损伤发展形式。岩样的极限强度与等效弹性模量受应力路径的影响:随着初始围压的增大,模型的极限强度相应提高,影响程度与模型单轴强度相关,而岩样的等效模量无明显变化;随着卸荷速率的减小,单轴强度较高的岩样模型极限强度会相应有所提升,影响程度低于初始围压,而同时岩样的等效模量也随之小幅度的减小。岩样破坏过程中的声发射特征也受模型的应力路径与预制裂纹特征影响,根据破坏过程应力增长特征将声发射阶段分为围压加载阶段、弹性阶段、屈服阶段以及破坏阶段:其中围压加载阶段较为稳定,声发射数量最少;弹性阶段声发射频率开始增加,声发射事件连续;屈服阶段在微震特征上具有一定的前兆性,该阶段持续时间较短,事件数显着增加;随着持续加载,模型进入破坏阶段,声发射频率在短时间内大幅降低至弹性阶段水平。根据试验过程中微裂纹的空间分布与形成特征,定义了六类裂纹扩展的破坏特征,分别为:翼型张拉、岩桥张拉、反翼型复合、岩桥复合、共面剪切和岩桥剪切裂纹,I类为起裂于裂纹尖端的翼型裂纹,沿某一角度向岩样侧向扩展;II类起裂于岩桥两端部,相向扩展;III类起裂于岩样顶面与底面,向预制裂纹端部扩展,初期具有张拉特性,后期具有剪切特性;IV类出现于岩桥部位,扩展过程同时具有张拉和剪切两种性质;V类起裂于裂纹端部,沿裂纹平行方向扩展;VI类分布于岩桥部位,具有剪切特征。本文中I类普遍存在于各类模型中,III类发生于岩桥强度较大的模型中,V类仅发生于预制裂纹45°、岩桥角度34°-61°的模型中,II、IV、VI类发生于岩桥长度较小或角度较大的模型中,随着岩桥角度的减小依次出现。根据整体试验过程中岩样宏观特征,得出结论:当初始围压增大或卸荷速率减小时,岩样破坏将逐渐由张拉特征转变为剪切特征,围压对微裂纹的形成具有明显抑制作用,对张拉裂纹的限制尤为显着。(4)基于现场结构面特征、地勘信息以及数值试验标定的参数,利用等效岩石技术建立了岩质边坡节理模型,通过模拟开挖,探究边坡开挖过程中变形、损伤演化特征以及稳定性指标。模拟结果表明:边坡开挖是一个损伤积累的过程,除场内较为离散的微小损伤,断裂损伤主要集中于开挖面后20m-30m、距地表15m-20m范围内,并在开挖过程中不断扩张。边坡最终破坏过程归纳为:起始损伤-节理扩展-岩桥贯通,破坏特征主要为边坡顶部岩体的张拉破坏和边坡底部沿节理面的滑移破坏,发展过程中向中部岩桥扩展,最终裂纹贯通边坡失稳。利用颗粒流重度增加法对模型稳定性进行分析,计算所得安全系数为3.45,整体稳定性良好,由于未考虑爆破效应所得安全系数偏大。边坡开挖卸荷响应特征受不同开挖顺序影响显着,细观上表现为岩石在不同卸荷路径下体现出的不同损伤形式,宏观上表现为不同开挖顺序下体现的不同变形特征,边坡单次开挖产生的变形量最大,而随着开挖步续的增加,单次开挖引起的变形量相应减小,但多次开挖会对边坡产生多次扰动。
伍明文[10](2019)在《爆破与降雨作用下花都Ⅱ号隧道进口段边坡稳定性分析》文中指出随着人类工程活动的加快,公路或铁路在山区复杂地质条件下隧道开挖过程中,特别是南方长期降雨及爆破振动易于造成隧道洞口段上方坡体滑移坍塌。因此,有必要开展隧道洞口段上方边坡在爆破振动及降雨作用下的变形和稳定性分析。本文以花都Ⅱ号隧道进口右洞洞口段边坡为研究对象,在对国内外相关资料分析基础上,依据现场工程地质调研及施工情况总结出影响隧道洞口段边坡稳定的主要因素,通过现场监测、数值模拟分析了花都Ⅱ号隧道进口右洞洞口段边坡在爆破及降雨作用下的稳定性分析。主要研究成果有:(1)在分析隧道洞口段边坡工程地质条件基础上,提出了影响边坡稳定性的因素包括内因和外因,其中内因主要有地形地貌、地质构造及地层岩体结构等;外因主要有隧道爆破振动导致边坡岩体结构产生损伤裂隙及扰动,同时在降雨作用下,雨水在边坡面形成地表渗流作用易导致隧道洞口段边坡失稳。(2)对隧道洞口段上方边坡开展了边坡地表沉降位移及爆破振动振速监测,通过监测数据回归分析得到了边坡测点沉降的变形规律及其沉降预测公式。对各导坑的X向、Y向及合向振速监测数据通过优化后的萨道夫斯基经验衰减公式进行拟合,得到左、右及中导坑最大单响爆破药量分别为3.750kg、3.696kg及4.220kg与数值模拟值相近,同时也提出了适用于本隧道边坡爆破振动经验衰减的公式。(3)采用数值软件MIDAS-GTS-NX,模拟研究隧道边坡在爆破振动与降雨作用下测点的各向振速、位移、各导坑单段最大起爆破药量、边坡安全系数及边坡应力应变等相关规律,得到不同导坑爆破与降雨对上方边坡扰动影响的区域与强度;左导坑爆破振动对坡体的影响最大,最大影响区域出现在加固区与未加固区交界处;边坡在持续降雨4h后的坡体位移相比持续降雨2h急剧上升,同时在持续降雨6h后边坡安全系数低于1.30;在爆破振动与降雨共同作用下,边坡位移及有效塑性应变值高于边坡在仅受爆破振动或降雨作用下的值,其相比仅受降雨作用下高出2-3倍,并且在爆破及持续降雨4h及6h下边坡稳定性安全系数均低于1.10极易诱发边坡失稳,不利于后期隧道的顺利开挖。以上研究成果能为后期类似工程提供参考。
二、刷坡爆破对岩质边坡稳定性影响的数值计算研究(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、刷坡爆破对岩质边坡稳定性影响的数值计算研究(论文提纲范文)
(1)爆破开挖损伤区对岩质边坡稳定性的影响研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 引言 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 爆破开挖损伤区力学特性 |
1.2.2 岩质边坡的静力、动力稳定性 |
1.3 本文研究内容 |
第2章 基于H-B准则及声波检测的扰动因子D探究 |
2.1 概述 |
2.2 岩质边坡爆破损伤机理及损伤区形成过程 |
2.3 爆破损伤区检测方法 |
2.4 基于H-B准则及声波检测的扰动因子D确定方法 |
2.4.1 H-B强度准则 |
2.4.2 扰动因子D的量化确定方法 |
2.4.3 爆破开挖损伤区内扰动因子D的变化规律 |
2.5 本章小结 |
第3章 爆破开挖损伤区岩体力学参数弱化规律 |
3.1 概述 |
3.2 岩体力学参数确定方法 |
3.3 爆破开挖损伤区岩体力学参数弱化规律 |
3.3.1 岩体力学参数的估算方法 |
3.3.2 岩体力学参数弱化规律 |
3.4 工程实例验证 |
3.4.1 工程背景 |
3.4.2 现场实测的岩体力学参数 |
3.4.3 估算结果与实测结果对比 |
3.5 小结 |
第4章 爆破开挖损伤区对边坡静力稳定性的影响 |
4.1 概述 |
4.2 极限平衡方法 |
4.3 数值计算模型 |
4.3.1 计算模型 |
4.3.2 材料参数 |
4.4 损伤区对岩质边坡静力稳定性影响分析 |
4.4.1 不同坡高情况下的稳定性 |
4.4.2 不同坡角情况下的稳定性 |
4.4.3 不同损伤区厚度情况下的稳定性 |
4.5 小结 |
第5章 爆破开挖损伤区对边坡动力稳定性的影响 |
5.1 概述 |
5.2 基于Sarma法的动力稳定分析 |
5.3 动力荷载拟静力计算 |
5.3.1 质点振动速度 |
5.3.2 爆破振动数据处理 |
5.3.3 滑移面条块划分与荷载施加 |
5.3.4 等效荷载转化 |
5.4 损伤区对岩质边坡动力稳定性影响分析 |
5.4.1 不同坡高情况下的稳定性 |
5.4.2 不同坡角情况下的稳定性 |
5.4.3 不同损伤区厚度情况下的稳定性 |
5.4.4 动、静力稳定性对比 |
5.5 小结 |
第6章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 研究展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位期间的研究成果 |
(2)高寒边坡岩体采动响应与多场耦合时效致灾过程研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
1 引言 |
2 绪论 |
2.1 高海拔寒区岩体室内岩石力学试验研究现状 |
2.1.1 静态试验研究 |
2.1.2 动态试验研究 |
2.2 边坡物理相似模型试验研究现状 |
2.3 高海拔寒区岩体结构数值模拟研究现状 |
2.4 高海拔寒区岩质边坡变形破坏原位监测研究现状 |
2.4.1 声发射(AE)监测 |
2.4.2 遥感监测技术 |
2.4.3 其他原位监测试验 |
2.5 高海拔寒区岩质边坡失稳机理研究现状 |
2.5.1 结构面劣化机理 |
2.5.2 岩体结构变异机理 |
2.5.3 稳定性评价方法 |
2.6 问题的提出 |
2.7 研究内容及技术路线 |
2.7.1 主要研究内容 |
2.7.2 主要研究方法 |
2.7.3 技术路线 |
3 备战铁矿工程地质概况与岩体赋存特征 |
3.1 工程背景 |
3.1.1 工程概况 |
3.1.2 区域地质 |
3.2 矿区及矿床地质特征 |
3.2.1 矿区地层 |
3.2.2 矿区构造 |
3.2.3 水文地质 |
3.3 岩石力学参数 |
3.4 本章小结 |
4 冻融循环条件下凝灰岩静态力学特性研究 |
4.1 不同应力路径下的单轴压缩试验 |
4.1.1 试验方法 |
4.1.2 岩石的冻融损伤特性 |
4.1.3 单轴压缩岩石力学特性 |
4.1.4 凝灰岩声发射特性 |
4.1.5 凝灰岩的损伤本构关系 |
4.2 常规三轴加载试验 |
4.2.1 试验方案 |
4.2.2 应力应变规律分析 |
4.2.3 岩石变形规律分析 |
4.2.4 岩石破裂特征分析 |
4.3 轴向应力恒定的匀速卸围压试验 |
4.3.1 试验方案 |
4.3.2 轴向压力恒定的匀速卸载围压试验 |
4.3.3 卸荷路径下的岩石破裂特征分析 |
4.4 多级循环荷载试验 |
4.4.1 试验方案 |
4.4.2 应力应变响应机制分析 |
4.4.3 变形及破坏特征分析 |
4.5 不同应力路径下破坏规律及机理分析 |
4.6 本章小结 |
5 频繁冲击荷载下冻融凝灰岩动态力学特性研究 |
5.1 试验材料和方法 |
5.1.1 试样制备 |
5.1.2 试验仪器与方法 |
5.2 力学特性结果分析 |
5.2.1 动态应力-应变曲线特征 |
5.2.2 峰值应力特征 |
5.2.3 峰值应变特征 |
5.2.4 动态弹性模量特征 |
5.3 变形与破坏特征分析 |
5.3.1 平均应变率特征 |
5.3.2 频繁冲击后的破坏模式 |
5.4 冻融循环与冲击荷载作用下的损伤分析 |
5.5 本章小结 |
6 挂帮矿边坡在露天爆破振动下的响应研究 |
6.1 高寒边坡爆破振动波实测 |
6.1.1 工程概况 |
6.1.2 爆破测振 |
6.2 边坡爆破振动稳定性数值模拟 |
6.2.1 建立模型 |
6.2.2 结果及分析 |
6.3 本章小结 |
7 岩体冻融损伤劣化模型 |
7.1 挂帮矿边坡结构面智能识别 |
7.1.1 获取点云数据 |
7.1.2 岩体结构面智能识别 |
7.1.3 获取结构面信息 |
7.1.4 结构面信息统计 |
7.2 考虑冻融劣化的霍克-布朗修正模型 |
7.2.1 霍克-布朗准则方程 |
7.2.2 适用于高寒岩体的霍克-布朗强度准则 |
7.3 本章小结 |
8 高寒边坡多场耦合时效致灾演化过程数值模拟研究 |
8.1 岩体温度-渗流-应力耦合方程的建立 |
8.1.1 温度场控制方程 |
8.1.2 渗流场控制方程 |
8.1.3 应力场控制方程 |
8.1.4 考虑相变问题 |
8.2 备战铁矿边坡稳定性分析 |
8.2.1 建立多场耦合数值模型 |
8.2.2 多场耦合作用下挂帮矿开采的结果与分析 |
8.2.3 冻融循环对挂帮矿边坡的影响分析 |
8.3 本章小结 |
9 结论与展望 |
9.1 结论 |
9.2 创新点 |
9.3 展望 |
参考文献 |
作者简历及在学研究成果 |
学位论文数据集 |
(3)顺层岩质边坡稳定性及其影响因素敏感性分析(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 引言 |
1.1 选题的目的和意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 边坡稳定极限平衡法研究概况 |
1.2.2 边坡稳定有限元强度折减法研究概况 |
1.2.3 软弱结构面对岩质边坡稳定的研究概况 |
1.2.4 边坡稳定因素敏感性分析研究概况 |
1.2.5 顺层边坡稳定分析的研究概况 |
1.3 本文主要研究内容及技术路线 |
1.3.1 本文主要研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
2 顺层岩质边坡变形破坏模式及影响因素 |
2.1 顺层岩质边坡破坏模式 |
2.1.1 整体滑移模式 |
2.1.2 溃屈破坏模式 |
2.1.3 滑移拉裂模式 |
2.2 顺层岩质边坡破坏影响因素 |
2.2.1 内部因素 |
2.2.2 外部因素 |
2.3 本章小结 |
3 边坡稳定性因素数值模拟研究 |
3.1 FLAC~(3D)程序原理 |
3.1.1 ANSYS程序简介 |
3.1.2 FLAC~(3D)程序简介 |
3.1.3 ANSYS-FLAC~(3D)的转换 |
3.1.4 FLAC~(3D)对边坡的稳定性评价指标 |
3.2 有限元强度折减法 |
3.2.1 基本原理 |
3.2.2 强度折减法的优点 |
3.2.3 破坏标准 |
3.3 边坡工程算例分析 |
3.3.1 工程概况 |
3.3.2 地质几何模型建立及岩体参数的选取 |
3.4 数值模拟结果与分析 |
3.4.1 坡高对岩质边坡稳定性的影响 |
3.4.2 坡率对岩质边坡稳定性的影响 |
3.4.3 开挖级数对岩质边坡稳定性的影响 |
3.4.4 结构面倾角对岩质边坡稳定性的影响 |
3.4.5 结构面间距对岩质边坡稳定性的影响 |
3.4.6 边坡坡角对岩质边坡稳定性的影响 |
3.4.7 结构面粘聚力与内摩擦角对岩质边坡稳定性的影响 |
3.5 本章小结 |
4 边坡稳定性因素敏感性分析 |
4.1 概述 |
4.2 边坡敏感性分析基本方法 |
4.2.1 单因素分析法 |
4.2.2 多因素分析法(正交实验设计法) |
4.3 典型顺层岩质边坡的因素敏感性分析 |
4.3.1 滑坡概况 |
4.3.2 滑坡稳定影响因素敏感性分析 |
4.3.3 敏感性分析结论与认识 |
4.4 敏感性分析方法适用性研究 |
4.4.1 均匀介质边坡算例 |
4.4.2 层状边坡工程算例 |
4.5 本章小结 |
5 某顺层露天矿边坡稳定性分析 |
5.1 工程水文地质条件 |
5.2 模型的建立与参数选取 |
5.2.1 模型的建立 |
5.2.2 参数的选取 |
5.2.3 计算结果分析与结论 |
5.3 边坡防治措施 |
5.3.1 防治原则 |
5.3.2 研究区边坡稳定性防护措施 |
5.4 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 主要结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
在校研究成果 |
致谢 |
(4)典型边坡滑坡地球物理特征与演化机理研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 研究动态及发展现状 |
1.2.1 滑坡理论发展过程 |
1.2.2 滑坡理论研究现状 |
1.2.3 滑坡体地球物理勘探国内外研究现状 |
1.2.4 问题提出 |
1.3 研究内容及创新点 |
1.3.1 论文研究内容 |
1.3.2 论文创新点 |
第2章 失稳边坡滑坡演化机理与稳定性分析理论 |
2.1 岩质边坡失稳演化机理 |
2.1.1 岩质边坡类型及其工程地质特征 |
2.1.2 岩质边坡失稳破坏模式 |
2.2 土质边坡失稳演化机理 |
2.2.1 土质边坡类型及其工程地质特征 |
2.2.2 土质边坡破坏模式 |
2.3 岩土复合边失稳演化机理 |
2.3.1 岩土复合边坡失稳破坏模式 |
2.3.2 岩土复合边坡失稳破坏影响因素 |
2.4 边坡失稳演化过程 |
2.5 边坡稳定性评价影响因素分析 |
2.5.1 自身内部条件因素 |
2.5.2 外部条件因素 |
2.6 边坡稳定性主要分析方法 |
2.6.1 定性评价方法 |
2.6.2 定量评价方法 |
2.7 本章小结 |
第3章 失稳边坡岩土地球物理性质及地球物理模型 |
3.1 失稳边坡岩土体地球物理性质 |
3.1.1 电阻率特征 |
3.1.2 弹性波速特征 |
3.1.3 探地雷达特征 |
3.2 岩土体工程力学性质与地球物理特征关系 |
3.3 失稳边坡地球物理特征及模型 |
3.3.1 岩质失稳边坡地球物理特征及模型 |
3.3.2 土质失稳边坡地球物理特征及模型 |
3.3.3 岩土复合失稳边坡地球物理特征及模型 |
3.4 本章小结 |
第4章 失稳边坡地球物理方法模拟研究 |
4.1 高密度电阻率法正演模拟 |
4.1.1 电阻率法正演方法理论 |
4.1.2 边坡失稳地电模型 |
4.1.3 边坡失稳模型正演模拟及装置选择 |
4.1.4 高密度电阻率法反演 |
4.2 探地雷达正演模拟 |
4.2.1 探地雷达正演方法理论 |
4.2.2 探地雷达正演研究 |
4.3 本章小结 |
第5章 典型失稳边坡地球物理响应特征与分析 |
5.1 白云鄂博主矿南帮失稳边坡地球物理响应特征与分析 |
5.1.1 工程概况 |
5.1.2 研究区地质条件 |
5.1.3 野外数据采集 |
5.1.4 探测成果分析 |
5.1.5 滑坡体三维工程地质模型建立 |
5.2 张榆线公路勘察中滑坡体的地球物理特征与分析 |
5.2.1 工程概况 |
5.2.2 研究区地质条件 |
5.2.3 野外数据采集 |
5.2.4 探测成果分析 |
5.2.5 滑坡体演化机理分析 |
5.3 社会经济效益分析 |
第6章 典型边坡失稳演化机理及稳定性评价 |
6.1 滑坡灾害识别和预警 |
6.1.1 滑坡体的识别 |
6.1.2 滑坡体的预警 |
6.2 滑坡演化过程和机理分析 |
6.2.1 离散单元法基本原理 |
6.2.2 数值分析模型建立 |
6.2.3 边坡失稳演化过程分析 |
6.2.4 边坡失稳演化机理分析 |
6.3 边坡稳定性评价 |
6.3.1 岩土体工程力学参数的确定 |
6.3.2 边坡稳定性评价 |
6.4 边坡失稳原因分析 |
6.5 典型边坡滑坡探测与预警体系 |
第7章 结论与建议 |
7.1 结论 |
7.2 建议 |
参考文献 |
作者简介及科研成果 |
致谢 |
(5)考虑岩土体剪胀特性的边坡稳定性分析与加固技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 软质岩边坡研究现状 |
1.3 边坡稳定性分析方法研究现状 |
1.3.1 极限平衡法 |
1.3.2 强度折减法 |
1.3.3 双系数折减法 |
1.4 边坡加固技术研究现状 |
1.4.1 抗滑桩支护 |
1.4.2 锚杆(索)支护 |
1.4.3 其他支护 |
1.5 研究内容 |
1.6 技术路线 |
第二章 边坡变形破坏模式与影响因素分析 |
2.1 边坡力学特性与地质特征 |
2.1.1 力学特性 |
2.1.2 地质特征 |
2.2 边坡稳定性影响因素 |
2.2.1 岩土体性质 |
2.2.2 地质构造 |
2.2.3 地应力 |
2.2.4 岩体结构 |
2.2.5 水的作用 |
2.2.6 振动作用 |
2.2.7 其它因素 |
2.3 路堑边坡变形破坏模式 |
2.4 本章小结 |
第三章 边坡稳定性分析方法优选 |
3.1 极限平衡条分法 |
3.2 强度折减法 |
3.3 双系数折减法 |
3.3.1 双系数强度折减条分法 |
3.3.2 非等比例相关联折减法 |
3.3.3 基于临界曲线的双系数折减法 |
3.4 基于FLAC3D有限差分数值模拟 |
3.5 安全系数定义与失稳判据 |
3.5.1 安全系数定义 |
3.5.2 失稳判据的选择 |
3.6 分析方法优选研究 |
3.6.1 模型建立 |
3.6.2 模型分析 |
3.6.3 不同折减方式计算安全系数比较 |
3.7 本章小结 |
第四章 考虑岩土体剪胀特性的边坡稳定性分析 |
4.1 剪胀角的定义 |
4.2 剪胀角的影响 |
4.3 相关联流动法则局限性 |
4.3.1 屈服准则 |
4.3.2 流动法则 |
4.4 Mohr-Coulomb流动法则 |
4.5 非关联流动法则与等效参数 |
4.5.1 强度参数与破坏面关系 |
4.5.2 等效参数的提出 |
4.6 基于等效参数的边坡稳定性分析 |
4.6.1 等效参数的意义 |
4.6.2 模型建立 |
4.6.3 对比分析 |
4.7 本章小结 |
第五章 建个元高速边坡工程应用 |
5.1 工程简介 |
5.1.1 场区工程地质条件 |
5.1.2 场区水文地质条件 |
5.2 原设计方案 |
5.2.1 地质资料 |
5.2.2 设计方案 |
5.2.3 数值计算 |
5.3 优化方案 |
5.3.1 模型建立 |
5.3.2 考虑剪胀角的无支护边坡稳定性分析 |
5.3.3 考虑剪胀角的有支护边坡稳定性分析 |
5.4 优化效益分析 |
5.5 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 攻读硕士学位期间发表的论文及获奖情况 |
(6)基于可靠度法的个旧对门山岩质高边坡稳定性研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 主要研究内容 |
第二章 边坡工程地质条件 |
2.1 区域地质背景 |
2.2 地理位置 |
2.3 地形地貌 |
2.4 地层岩性 |
2.5 地质构造 |
2.6 水文地质条件 |
2.7 不良地质作用 |
第三章 基于赤平投影和FCM法的边坡稳定性分析 |
3.1 岩体结构面调查和分析 |
3.2 基于FCM法的优势结构面确定 |
3.3 赤平投影法的边坡稳定性分析 |
3.4 小结 |
第四章 边坡岩体力学参数研究 |
4.1 前期工作 |
4.2 岩体质量分级 |
4.3 岩体参数确定 |
4.4 小结 |
第五章 边坡可靠度研究与评价 |
5.1 边坡可靠度理论 |
5.2 常见边坡可靠度分析法 |
5.3 边坡目标可靠度的确定 |
5.4 基于MCS边坡可靠度分析 |
5.5 小结 |
第六章 边坡稳定性计算及FLAC3D数值模拟 |
6.1 边坡极限平衡法稳定性计算 |
6.2 基于FLAC3D边坡数值模拟 |
6.3 小结 |
第七章 结论及展望 |
7.1 主要结论 |
7.2 展望与不足 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
附录A 硕士研究生期间发表论文 |
附录B 硕士研究生期间参与项目 |
(7)山岭隧道洞口高边坡稳定性分析及加固技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 常见边坡工程稳定研究 |
1.2.2 隧道洞口边坡稳定研究 |
1.2.3 存在问题 |
1.3 研究内容及技术路线 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
第二章 隧道洞口高边坡稳定因素及稳定性分析理论研究 |
2.1 隧道洞口高边坡稳定性影响因素 |
2.1.1 内在因素 |
2.1.2 外在因素 |
2.2 隧道洞口高边坡破坏形式 |
2.3 岩石边坡稳定理论分析 |
2.3.1 岩石边坡浅层稳定分析 |
2.3.2 降雨稳定分析 |
2.3.3 爆破稳定分析 |
2.4 边坡数值分析方法 |
2.5 屈服准则及稳定方法的选用 |
2.6 本章小结 |
第三章 隧道洞口高边坡稳定性系数优化分析 |
3.1 工程概况 |
3.1.1 工程地质条件 |
3.1.2 进洞口边坡稳定性评价 |
3.2 边坡数值建模 |
3.2.1 模型参数的选取 |
3.2.2 模型的简化及工况 |
3.3 洞口位置选择稳定分析 |
3.3.1 隧道未开挖时边坡稳定分析 |
3.3.2 隧道开挖后边坡稳定分析 |
3.4 降雨入渗对边坡稳定性的影响 |
3.4.1 降雨入渗数值建模 |
3.4.2 降雨入渗边坡稳定分析 |
3.5 隧道爆破对边坡稳定性的影响 |
3.5.1 爆破特征值分析 |
3.5.2 爆破时程分析 |
3.5.3 爆破稳定结果分析 |
3.6 本章小结 |
第四章 隧道洞口高边坡锚固分析 |
4.1 隧道洞口高边坡稳定性控制技术 |
4.2 不同预支护对边坡稳定的影响 |
4.2.1 有限元模型的建立 |
4.2.2 无锚固支护围岩爆破应力分析 |
4.2.3 喷混支护围岩爆破应力分析 |
4.2.4 喷混加锚杆支护围岩爆破应力分析 |
4.2.5 管棚支护围岩爆破应力分析 |
4.2.6 各支护边坡变形分析 |
4.3 本章小结 |
第五章 隧道洞口高边坡位移监测 |
5.1 隧道洞口边坡位移监测方法 |
5.2 隧道洞口高边坡位移监测点布置 |
5.3 边坡监测成果分析 |
5.4 本章小结 |
第六章 结论及展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读学位期间发表的论文和取得的学术成果 |
(8)四川峨眉抓口寺高速岩质滑坡成灾机理(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 选题背景及研究意义 |
1.2 国内外研究现状与发展趋势 |
1.2.1 关于大型高速岩质滑坡成灾机理 |
1.2.2 关于高速滑坡变形破坏模式及运动学机理 |
1.3 本论文主要研究内容、研究方法及技术路线 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 研究方法 |
1.3.3 创新点 |
1.3.4 技术路线 |
第2章 抓口寺高速滑坡赋存地质环境条件 |
2.1 自然地理及区域地质 |
2.1.1 自然地理 |
2.1.2 气象 |
2.1.3 区域地质 |
2.1.4 区域构造特点 |
2.2 抓口寺滑坡工程地质条件 |
2.2.1 地形地貌 |
2.2.2 地层岩性 |
2.2.3 地震及地质构造 |
2.2.4 水文地质特征 |
2.3 小结 |
第3章 抓口寺高速滑坡发育特征及失稳模式 |
3.1 抓口寺原始斜坡基本特征 |
3.1.1 抓口寺原始坡体结构特点 |
3.1.2 矿业工程开挖及人工爆破概况 |
3.2 2011年抓口寺高速岩质滑坡发育特点 |
3.2.1 滑坡基本特征 |
3.2.2 滑坡变形破坏特征 |
3.2.3 滑坡失稳模式 |
3.3 2015年抓口寺高速岩质滑坡发育特点 |
3.3.1 滑坡基本特征 |
3.3.2 滑坡变形破坏特征 |
3.3.3 滑坡失稳模式 |
3.4 滑坡变形破坏影响因素分析 |
3.4.1 斜坡坡体结构 |
3.4.2 特殊地形地貌 |
3.4.3 新构造活动影响 |
3.4.4 爆破振动及工程扰动 |
3.4.5 水力驱动作用 |
3.5 抓口寺滑坡成灾模式分析 |
3.6 小结 |
第4章 人工爆破对抓口寺岩质斜坡变形损伤及启动机理 |
4.1 人工爆破作用机理 |
4.1.1 爆炸应力波 |
4.1.2 爆破等效弹性边界理论 |
4.2 人工爆破下岩质斜坡变形损伤及破坏 |
4.3 基于AUTODYN的爆破动力学数值模拟研究 |
4.3.1 动态数值模拟理论基础 |
4.3.2 顺层岩质边坡爆破数值模型建立 |
4.3.3 强度本构模型及破坏准则 |
4.3.4 动态数值参数取值 |
4.4 爆炸动荷载下岩质斜坡的动力响应及变形损伤结果 |
4.4.1 软弱夹层对爆破应力波传播影响 |
4.4.2 爆破作用下斜坡主应力云图 |
4.4.3 软弱夹层累积损伤分析 |
4.5 爆破致裂-滑坡启动机理 |
4.6 小结 |
第5章 2011年抓口寺高速岩质滑坡成灾机理 |
5.1 2011年抓口寺滑坡运动过程 |
5.2 MPM计算原理及模拟验证 |
5.2.1 MPM算法 |
5.2.2 数值计算流程 |
5.2.3 本构模型设定 |
5.2.4 基于MPM模拟计算验证 |
5.3 基于MPM的2011年高速滑坡运动过程数值模拟 |
5.3.1 滑坡计算模型 |
5.3.2 计算参数取值及模拟设置 |
5.3.3 MPM模拟结果与实际情况对比 |
5.4 计算结果分析 |
5.4.1 速度场分析 |
5.4.2 位移场分析 |
5.4.3 应变场分析 |
5.5 2011年滑坡成灾机理分析 |
5.6 小结 |
第6章 2015年抓口寺高速岩质滑坡成灾机理 |
6.1 2015年抓口寺高速滑坡运动过程 |
6.1.1 滑坡运移路径 |
6.1.2 运动堆积特征 |
6.2 高速滑坡MPM运动过程多场分析 |
6.2.1 速度场分析 |
6.2.2 位移场分析 |
6.2.3 应变场分析 |
6.3 高速滑坡运动堆积的PFC3D三维数值模拟 |
6.3.1 基于PSO-BPANNs的PBM颗粒流模拟计算框架 |
6.3.2 三维颗粒流数值模型建立 |
6.3.3 模型细观计算参数取值 |
6.3.4 三维模拟结果分析 |
6.4 2015年高速滑坡成灾机理 |
6.5 小结 |
第7章 结论及展望 |
7.1 主要结论 |
7.2 展望 |
致谢 |
攻读博士学位期间发表的论文及科研成果 |
参考文献 |
(9)基坑开挖卸荷岩体损伤颗粒流模拟与稳定性研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 问题的提出、研究意义与目的 |
1.2 课题相关内容研究现状及分析 |
1.2.1 岩质基坑卸荷理论研究 |
1.2.2 岩石损伤破裂模式研究 |
1.2.3 基坑边坡稳定性分析研究 |
1.3 研究内容与技术路线 |
1.3.1 主要研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
第2章 边坡工程概况与开挖响应特征 |
2.1 工程背景 |
2.1.1 区域地质 |
2.1.2 地层、岩性及构造 |
2.2 岩质深大基坑支护结构方案 |
2.3 工程特点 |
2.4 岩质深大基坑施工监测 |
2.4.1 三维应力状态 |
2.4.2 微震损伤特征 |
2.4.3 卸荷变形响应监测 |
2.5 本章小结 |
第3章 边坡离散元数值计算 |
3.1 颗粒流基本思想与原理 |
3.1.1 颗粒流程序基本假定 |
3.1.2 颗粒流计算过程 |
3.1.3 颗粒流接触本构模型 |
3.2 岩石颗粒流试验 |
3.2.1 试验系统及模型建立 |
3.2.2 单轴压缩试验 |
3.2.3 常规三轴压缩试验 |
3.2.4 直接剪切试验 |
3.3 模型细观参数标定 |
3.4 本章小结 |
第4章 边坡岩体卸荷作用下裂纹扩展机制 |
4.1 三轴卸荷试验 |
4.1.1 模型设计 |
4.1.2 卸荷路径 |
4.2 力学性能分析 |
4.3 声发射特征 |
4.4 破坏特征 |
4.4.1 翼型张拉裂纹 |
4.4.2 岩桥张拉裂纹 |
4.4.3 反翼型复合裂纹 |
4.4.4 岩桥复合裂纹 |
4.4.5 共面剪切裂纹 |
4.4.6 岩桥剪切裂纹 |
4.5 本章小结 |
第5章 基于颗粒流的岩质边坡稳定性分析 |
5.1 岩质边坡节理模型 |
5.2 基于重度增加法的稳定性评价 |
5.2.1 重度增加法及安全系数计算 |
5.2.2 临界失稳状态的判断 |
5.2.3 颗粒流重度增加法的实现 |
5.3 数值模拟结果及分析 |
5.4 稳定性控制及分步开挖数值模拟 |
5.5 岩质边坡稳定性控制建议 |
5.6 本章小结 |
第6章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间学术成果及科研情况 |
致谢 |
(10)爆破与降雨作用下花都Ⅱ号隧道进口段边坡稳定性分析(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 研究现状 |
1.2.1 隧道边坡稳定性研究 |
1.2.2 爆破振动对边坡稳定性研究现状 |
1.2.3 降雨入渗作用下边坡稳定性分析 |
1.2.4 爆破振动作用下边坡稳定性安全判据 |
1.2.5 降雨作用下边坡稳定性安全判据 |
1.3 现有研究不足 |
1.4 本文研究思路及研究路线 |
1.4.1 本文主要研究内容 |
1.4.2 研究路线 |
第二章 花都Ⅱ号隧道进口右洞工程概况与工程地质特征分析 |
2.1 工程概况 |
2.2 工程地质与水文地质特征 |
2.2.1 地层岩性 |
2.2.2 地质构造 |
2.2.3 水文地质特征 |
2.2.4 地震烈度及气象 |
2.2.5 隧道进口段右洞平、纵及横断面情况概述 |
2.3 隧道洞口段边坡预支护工程措施 |
2.4 隧道爆破及开挖方式 |
2.4.1 隧道爆破方式 |
2.4.2 隧道开挖方式 |
2.5 隧道洞口段边坡破坏机理的研究与分析 |
2.6 本章小结 |
第三章 花都Ⅱ号隧道进口右洞边坡监测及数据分析 |
3.1 监测目的及意义 |
3.2 监测方案设计依据 |
3.3 监测内容与监测方案 |
3.3.1 隧道洞口段边坡地表沉量的监测 |
3.3.2 隧道洞口段边坡爆破振动的监测 |
3.4 监测数据分析 |
3.4.1 隧道地表位移监测数据分析 |
3.4.1.1 地表位移监测数据处理方法 |
3.4.1.2 开挖套拱期间边坡地表沉降位移监测数据分析 |
3.4.1.3 隧道开挖期间边坡地表沉降位移监测数据分析 |
3.4.2 爆破振动作用下隧道地表振速监测数据分析 |
3.4.2.1 边坡监测断面测点各向峰值振速响应规律的研究 |
3.4.2.2 边坡爆破振动衰减规律分析 |
3.5 本章小结 |
第四章 隧道边坡在爆破、降雨及爆破与降雨共同作用下的稳定性数值分析 |
4.1 支护作用下隧道洞口段边坡稳定性分析 |
4.2 边坡在爆破振动作用下的变形分析 |
4.2.1 爆破工况与模型的建立 |
4.2.2 爆破荷载的确定 |
4.2.2.1 爆破荷载波类型 |
4.2.2.2 荷载峰值的确定 |
4.2.2.3 爆破荷载加卸时间 |
4.2.2.4 爆破数值模拟方案设计 |
4.2.3 爆破振动作用下坡体动力响应规律 |
4.2.3.1 边坡测点振速响应规律 |
4.2.3.2 边坡测点位移变化规律 |
4.2.3.3 边坡安全系数及减应变分析 |
4.2.3.4 边坡爆破振动衰减公式的回归分析 |
4.3 边坡在降雨作用下的变形分析 |
4.3.1 边坡在降雨作用下的概述 |
4.3.2 边坡降雨工况与模型的建立 |
4.3.3 边坡降雨入渗理论 |
4.3.4 MIDAS-GTS-NX在边坡渗流分析中的原理 |
4.3.5 降雨作用下边坡的稳定性分析 |
4.3.5.1 边坡空隙水压变化规律 |
4.3.5.2 边坡应力场分析 |
4.3.5.3 边坡位移场分析 |
4.3.5.4 边坡安全系数及有效塑性应变分析 |
4.4 边坡在爆破与降雨的共同作用下的变形分析 |
4.4.1 爆破及降雨共同作用下模型的建立与分析原理 |
4.4.2 爆破振动与降雨共同作用下边坡的稳定性分析 |
4.4.2.1 边坡空隙水压变化规律 |
4.4.2.2 边坡应力场分析 |
4.4.2.3 边坡位移场分析 |
4.4.2.4 边坡安全系数及有效塑性应变分析 |
4.5 本章小结 |
第五章 结论与展望 |
5.1 主要结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
个人简历在读期间发表的学术论文 |
致谢 |
四、刷坡爆破对岩质边坡稳定性影响的数值计算研究(论文参考文献)
- [1]爆破开挖损伤区对岩质边坡稳定性的影响研究[D]. 陈汉霖. 南昌大学, 2021
- [2]高寒边坡岩体采动响应与多场耦合时效致灾过程研究[D]. 肖永刚. 北京科技大学, 2021(08)
- [3]顺层岩质边坡稳定性及其影响因素敏感性分析[D]. 张基鹏. 绍兴文理学院, 2021
- [4]典型边坡滑坡地球物理特征与演化机理研究[D]. 周越. 吉林大学, 2021(01)
- [5]考虑岩土体剪胀特性的边坡稳定性分析与加固技术研究[D]. 李浚弘. 昆明理工大学, 2021(01)
- [6]基于可靠度法的个旧对门山岩质高边坡稳定性研究[D]. 潘万成. 昆明理工大学, 2021(01)
- [7]山岭隧道洞口高边坡稳定性分析及加固技术研究[D]. 侯秋萍. 重庆交通大学, 2020(01)
- [8]四川峨眉抓口寺高速岩质滑坡成灾机理[D]. 马国涛. 西南交通大学, 2019(06)
- [9]基坑开挖卸荷岩体损伤颗粒流模拟与稳定性研究[D]. 刘思佳. 青岛理工大学, 2019(02)
- [10]爆破与降雨作用下花都Ⅱ号隧道进口段边坡稳定性分析[D]. 伍明文. 华东交通大学, 2019(04)