一、能量损伤锚固模型在滑坡地质灾害治理中的应用(论文文献综述)
张治国,毛敏东,PANY.T.,赵其华,吴钟腾[1](2021)在《隧道-滑坡相互作用影响及控制防护技术研究现状与展望》文中认为随着国家山区高速公路与高速铁路建设的快速发展,新建隧道开挖诱发滑坡的地质灾害时有发生,同时既有隧道在滑坡作用下产生的病害也越来越严重,对隧道的施工和运营均造成了较大危害。为了促进高速公路与高速铁路隧道-滑坡体系研究的发展,归纳总结了国内外隧道-滑坡工程领域的学术研究现状、存在问题及发展前景。对隧道-滑坡相对位置关系及变形特征进行系统梳理;从地质调查分析、理论解析、模型试验、数值模拟和监测分析5个方面详尽剖析了隧道-滑坡相互作用影响的研究现状;从滑坡体加固、隧道加固和监控预测技术3个方面对隧道-滑坡相互作用影响的控制防护技术研究进行了全面阐述;指出现有研究中存在的不足和尚需讨论的方面,建议深入开展滑坡土体塑性、非线性接触、地震与降雨多因素耦合作用、离心模型试验的开发与利用、本构模型的适用性及隧道精细化建模等方面的研究,积极优化和创新防护控制措施技术,建立隧道-滑坡之间联动共享的新型监控成套技术体系,以期为隧道-滑坡体系工程领域的学术研究提供新的视角和基础资料。
张凡琛[2](2021)在《延安市宝塔区小南沟滑坡特征及治理研究》文中提出延安是一座三山两河形成的狭窄城市,城市建设不可避免的侧向山体,面对大量的边坡问题。然而,延安地处黄土高原腹地,是地质灾害高发区,近年来发生了多起引起的人员伤亡的滑坡、崩塌事件,因此研究黄土滑坡的特征、成因及其防治措施,具有重要的理论和现实意义。本文选择延安市小南沟滑坡为研究对象,分析了该滑坡的基本特征,探讨了形成原因,计算了稳定性,优化了治理方案。具体内容如下:(1)通过滑坡勘察,获取了小南沟滑坡的地质环境条件、滑坡体结构、滑坡范围、规模及岩土体物理力学参数。此滑坡体长100m,宽约40~60m,面积约为4100m2。滑体厚度为5.0~23.8m,平均厚度为13.0m,体积约为5.2×104m3;除后缘部分位于离石黄土中,其他大部分滑面位于粘土层;滑坡体的整体含水率在10%~22%之间,随着深度的加深,增率约为0.137%/m~0.194%/m。(2)模拟了降雨对坡体含水率的影响,分析了降雨对坡体稳定性的影响,探讨了滑坡成因。暴雨后坡体局部黄土的体积含水率达到0.4以上,暴雨是斜坡含水率变化的主要原因;天然工况下坡体稳定性系数为1.103,暴雨工况稳定性下降到1.012;雨季雨水对坡体冲刷,地表水沿坡面裂隙的大量渗入后形成落水洞,底层粉质粘土相对隔水使得局部黄土体长期处于较高含水率状态,坡体黄土的抗剪性能减弱。(3)延安市每年7、8、9月的集中降雨是滑坡形成的主要因素,大量的雨水对坡体进行冲刷,地表水沿坡面裂隙的大量渗入后形成落水洞,落水洞在坡体内形成水流通道和应力集中区域,底层粉质粘土相对隔水使得局部黄土体长期处于较高含水率状态,坡体黄土的抗剪性能减弱,在一次次雨季暴雨的影响下,最终边坡演变为滑坡。(4)使用不平衡推力法对小南沟滑坡的1-1’剖面进行了稳定性和推力计算,在自然工况下,稳定性系数为1.057,处于基本稳定状态。饱和工况下为0.945,处于不稳定状态。对剩余下推力进行了计算,安全系数为1.15时,剩余推力为217.40k N/m。安全系数为1.30时,剩余推力为541.74k N/m。据此,设计以预应力锚索抗滑桩为主和双桩为主的两套方案,运用多目标熵权决策法,对治理方案的安全、经济、施工难度、施工周期,环境五个方面进行了评估,最终选择以预应力锚索抗滑桩为主的综合治理方案。
王晨牟[3](2021)在《轻型装配式边坡快速加固结构研究》文中提出近年来,随着国家绿色发展理念不断践行,清洁能源的利用率越来越高,更多的水利水电工程加快建设。同时,很多已有的水利工程边坡由于服役时间较长,边坡支护结构出现一定程度破坏,一旦发生边坡失稳,将会造成工程安全事故,对人民生命财产安全造成重大威胁。格构锚固体系具有结构轻巧、施工相对简单、整体性强、抗震性能好等特点,同时可以充分调动岩土体自稳能力,被作为边坡加固的重要手段之一,是一种高效、经济、环保的边坡加固方式。研究新的装配式格构锚固体系,不仅能实现边坡支护的快速施工,缩短工程工期,还可对支护结构破坏的边坡进行快速修复,避免工程事故的发生。格构锚固体系的实践应用超前于理论研究,可能出现结构设计不合理导致的构件破损或失效。本文依托国家重点研发计划“重大自然灾害监测预警与防范”重点专项“特大滑坡应急处置与快速治理技术研发”项目课题五“大型水库与引水工程滑坡治理工程修复加固技术研究”,进行新型装配式支护结构的开发,并通过数值模拟研究其边坡支护的可行性,分析其受力特性和边坡加固效果,研究结构与边坡土体之间的相互作用,并分析加固边坡在地震波作用下的动力响应。主要研究内容及结果如下:(1)开发新的装配式格构锚固体系,进行装配式结构的布置形式和施工工法研究,并根据已有的相关规范进行预制格构梁和预制节点的结构设计,使其满足相应的强度要求。(2)格构所受荷载越大,格构梁的位移和应力越大,最大位移出现在格构梁跨中处,最大应力出现在节点上表面。15mm-20mm的圆形承压板应力分布更均匀。格构梁与节点的最佳搭接长度为125mm-150mm。节点高度对格构梁应力影响较小。(3)采用数值模拟软件进行支护结构与土的相互作用分析,研究支护结构对土体的加固效果,分析土体在支护结构作用下的位移、应力和塑性区变化情况,并分析锚杆的轴力变化情况。土体位移在坡脚处较大,坡顶较小。格构梁作用处土体应力大。锚杆的轴力在滑动面最大,向两侧逐渐减小。(4)在拟静力状态和动力状态下,研究边坡的变化情况。拟静力法求解的边坡位移上下基本一致,地震波作用下,边坡位移上部大下部小,锚杆轴力也出现上层锚杆轴力大的情况。
陈斌[4](2020)在《膨胀土滑坡微型桩加固系统动力响应研究》文中提出地震作用是膨胀土地区滑坡灾害的重要影响因素,滑坡灾害的抗震治理日渐成为工程界和理论研究的热点问题。微型桩作为一种新型的支挡结构被广泛应用于中、小型滑坡治理,其在静力条件的研究已逐步完善,但膨胀土地区地震作用下微型桩支护体系的受力和变形特征知之甚少。论文以陕南膨胀土地区滑坡治理工程为背景,以高等土力学、土动力学为理论依据,以室内土工试验和动三轴试验为基础,采用FLAC3D数值计算的方法对微型桩加固系统动力响应问题展开研究。主要研究内容如下:通过室内膨胀率试验和动三轴试验研究陕南膨胀土的膨胀特性和动力参数;利用FLAC3D软件进行热膨胀模拟土体增湿膨胀,并结合汶川地震波动荷载加载条件,对比分析独立型微型桩和横向连梁微型桩两种滑坡模型的坡体总位移、桩顶位移、桩身轴力、桩身剪力和桩身弯矩等指标,为膨胀土地区微型桩治理滑坡提供抗震设防建议。研究结果表明:横向连梁微型桩滑坡比独立微型桩滑坡产生的坡体总位移、桩顶位移、桩身轴力、弯矩和剪力均减小,横向连梁微型桩滑坡加固系统的抗震效果和承载能力更好。桩身弯矩在膨胀力和地震作用下均呈现“S”型分布,桩身剪应力分布为“Z”型,在滑面以及桩顶桩底附近产生剪应力峰值,桩身轴力前排桩和后排桩呈现一拉一压特点。论文研究得到了对膨胀土地区滑坡微型桩加固系统动力响应规律,为微型桩的抗震设计提供了思路,为相关地区滑坡治理提供抗震设防建议。
姜耀飞[5](2020)在《典型复合层状岩体结构面剪切破坏演化规律与锚固机理研究》文中提出天然岩体是由岩块和结构面共同组成的二元结构体,即由岩块和各类型结构面比如裂隙、节理、层面、断层等组成的复杂结构体。结构面的存在使得岩体具有差异性结构特征,加剧了岩体力学特征及稳定性研究的复杂性。尤其是复合层状结构岩体,由于岩层层面两侧岩石性质不同,其力学特征与稳定性与一般岩体相比更为复杂。而复合层状岩体在我国鄂西地区分布广泛且具有潜在灾害性,故致力于复合层状岩体结构面剪切破坏演化规律探索,进而开展加锚复合层状岩体结构面的锚固机理研究具有重要的科学意义及工程应用价值。目前,学者们对岩体结构面的研究主要集中于上下两盘岩性相同的结构面,而对上下两盘岩性不同的复合层状岩体结构面研究较少,对加锚复合层状岩体结构面的锚固机理研究报道不多。鄂西地区广泛分布着软硬互层结构的复合层状岩体地层,其特殊复杂的岩性和结构特征导致鄂西区域内的巴东等地频繁受到地质灾害严重侵扰,故选取具有典型代表的巴东等地的复合层状岩体结构面作为重点对象进行研究,揭示典型复合层状岩体剪切破坏演化规律和锚固机理。鉴于复合层状岩体结构面剪切性质及其加锚后锚固机理研究对工程的重要性,以及针对目前研究的不足,本文结合工程地质分析、理论分析、室内试验及数值试验等方法,主要开展了以下研究:分析鄂西区域复合层状岩体空间分布特点与岩体结构特征,获取典型复合层状岩体结构面壁岩性质及壁岩表面三维形态特征数据。以复合层状岩体结构面为研究对象开展室内直剪试验以及数值平行试验,考虑不同壁岩强度组合和多级法向应力因素,探讨复合层状岩体结构面剪切破坏面积、垂直向剪切破坏深度、裂纹类型和破坏数量及能量等宏细观指标的演化特征,从宏细观角度分析复合层状岩体结构面剪切破坏演化规律。在此基础上,基于相似比理论建立加锚复合层状岩体结构面相似模型,考虑不同壁岩强度组合、不同法向应力等因素,基于剪切试验分析壁岩破坏特征及锚固体系失效模式,探讨锚杆变形与壁岩强度的关系。分析各类型裂纹数目、能量值、颗粒旋转角度及孔隙度等指标随着剪切过程的演化规律,讨论锚杆倾角对剪切特性的影响。从宏细观角度研究加锚复合层状岩体结构面锚固机理。在马崖高边坡复合层状岩体结构特征分析的基础上,基于FLAC3D 5.0对边坡长期蠕变变形特征进行分析,并与实际工程监测数据进行对比验证分析,评价锚固马崖高边坡长期稳定性。基于上述研究取得了以下成果:(1)基于室内试验从宏观层面揭示了复合层状岩体结构面剪切破坏规律(1)研发了用于室内直剪试验的岩体结构面试样安装装置。设计了一种适用于多尺寸不规则结构面试样的便携式直剪仪试样固定装置,优化了结构面试样的安装程序。通过固定装置安装结构面试样后放置于外剪切盒内,可弥补传统制样及安装试样方法需耗费大量时间、材料以及不易确保结构面水平等缺陷,缩短了试验周期及降低了材料浪费,达到了安装多尺寸结构面试样及环保快速试验的目的。(2)揭示了复合层状岩体结构面宏观剪切破坏规律。基于14组天然复合层状岩体结构面试样开展了0.1、0.2、0.3、0.4MPa共四级法向应力及0.4MPa法向应力下三次重复剪切的室内直剪试验。在四级法向应力下,随着法向应力增加复合层状岩体结构面剪切强度递增;壁岩表面剪切破坏面积不断扩大,且上盘剪切破坏面积大于下盘。在三次重复剪切试验中,抗剪强度逐渐降低且随着剪切次数增多下降趋势变缓;壁岩表面剪切破坏面积继续增大,其增加速率弱于四级法向应力下的增长速率,上盘壁岩表面剪切破坏面积始终大于下盘。比较分析认为,对于所研究的典型复合层状岩体结构面试样而言,壁岩表面剪切破坏面积大小与岩性强弱关系较大,复合层状岩体结构面壁岩性质差异越大,两侧壁岩表面剪切破坏面积差异越大。同时复合层状岩体结构面破坏规律也受到表面形态影响。(2)基于PFC程序探讨了模型建立方法及剪切应力监测方法(1)探讨了PFC细观参数校核及复合层状岩体结构面建模方法。由于PFC中宏细观参数的对应关系较为复杂,因此开展单因素试验探讨了结构面细观参数对宏观参数的作用规律,分析认为结构面细观参数sj_fric与结构面基本摩擦角呈正切关系,细观参数sj_kn和sj_ks分别与结构面法向刚度和切向刚度呈正相关;并利用神经网络方法通过对76组参数进行学习及5组参数的验证对比,建立了4-5-6的神经网络模型,用以校核壁岩细观参数。本文天然复合层状岩体结构面为非吻合结构面且两侧壁岩性质不同,利用FISH语言二次开发实现了快速建立非规则数值模型,并给出了天然复合层状岩体结构面数值建模步骤。(2)基于PFC数值直剪试验提出了一种剪切应力监测方法。PFC数值直剪试验中,初始力通常被现有监测剪切应力方法忽略,导致监测结果存在问题。因此提出了一种剪切应力监测新方法,将监测所得左右墙合力与结构面面积的比值作为剪切应力。对锯齿角度为0°、15°和30°的锯齿形结构面以及JRC=5.8、10.8和14.5的Barton标准结构面开展了数值试验,监测结果与经典理论模型计算结果以及和室内直剪试验结果进行了对比分析,表明新方法监测结果与经典模型计算结果和室内试验结果均具有较高的一致性,尤其针对低法向应力或低粗糙度系数的结构面直剪试验时该方法具有优势。(3)基于数值试验从细观角度揭示了复合层状岩体结构面剪切破坏规律(1)基于室内试验与数值试验对比验证了数值方法的精确度。对比分析结果认为:室内和数值试验得出的F1#4组、F2#1组及F3#4组结构面峰值抗剪强度的误差分别为4.7%、2.3%和-4.2%。在壁岩表面剪切破坏面积百分比对比方面,室内和数值试验得出的F1#4组、F2#1组及F3#4组结构面上盘剪切面积百分比误差分别为-7.5%、-6.9%、6.5%,下盘剪切面积百分比误差分别为-3.8%、-3.7%、3.4%。故认为数值试验与室内试验具有较高的一致性。(2)揭示了复合层状岩体结构面细观剪切破坏规律。分析数值试验结果认为:在壁岩垂直向破坏深度特征方面,上盘壁岩破坏早于下盘壁岩,且深度比下盘大;在裂纹破坏类型及特征方面,随着剪切位移增加系统剪裂纹和拉裂纹数目均增加,且系统剪切裂纹数目及增长速度远大于拉裂纹,上盘中裂纹数目占据了系统裂纹较大部分;在能量演化特征方面,系统及上下盘应变能由非零持续增加,且上盘中应变能比下盘大,当剪切应力达到峰值之后,系统及上下盘应变能大小保持相对稳定,大部分摩擦能在结构面处产生,少部分摩擦能产生于壁岩中裂纹处。(4)基于室内试验从宏观角度揭示了加锚复合层状岩体结构面锚固机理基于相似比理论建立了加锚复合层状岩体结构面相似模型,由室内直剪试验可知:锚杆锚固能够增加复合层状岩体结构面抗剪强度,主要是增加了结构面当量黏聚力。随着法向应力增高加锚复合层状岩体结构面剪切强度增大。两侧壁岩强度越强,能够配合锚杆发挥越大的抗剪能力;较弱一侧壁岩强度不变,另一侧壁岩强度提高能够提升抗剪强度,但提升幅度有限,抗剪强度受较弱一侧壁岩性质影响较大。以结构面为界,通过理论推导及室内试验验证认为,位于上盘与下盘中的锚杆变形长度之比与上下盘壁岩强度比值的开方成反比。(5)基于数值试验从细观角度揭示了加锚复合层状岩体结构面锚固机理(1)基于数值试验揭示了剪切试验过程中锚杆轴力变化特征。由数值试验结果分析认为,随着剪切位移增大锚杆轴力增大,其作用相当于提高了直剪试验的法向应力;锚杆轴力在结构面处最大,远离结构面时逐渐减小;锚杆轴力基于结构面大致呈对称分布,且上盘中锚杆轴力稍大于下盘对应位置锚杆轴力,离结构面越近差异越大,反之越小。(2)基于宏细观演化指标揭示了加锚复合层状岩体结构面锚固机理。在裂纹类型及数目特征方面,随着剪切位移增大壁岩及砂浆中张拉裂纹数目增多,且大于剪切裂纹数目,且上盘中裂纹数目大于下盘。而锚杆在前期一直处于弹性变形状态,仅在应力应变曲线的末尾阶段产生了极少数张拉裂纹,发生了塑性破坏。在能量特征方面,在弹性应变阶段数值模型储存弹性应变能,上盘储存的应变能大于下盘,并且大于锚杆以及砂浆中的应变能。随着剪切位移增大系统弹性应变能增高但偶尔降低,而摩擦能开始逐步上升。整个剪切试验过程中,壁岩及砂浆等破坏从而消耗了一部分能量而转化为摩擦耗能,而结构面处由于摩擦滑动而占据了系统摩擦能的绝大部分。在颗粒孔隙度特征方面,在上盘或下盘中,以锚杆为界,受压一侧颗粒孔隙度将会降低,而受拉一侧的孔隙度将会升高,随着剪切位移增大其影响范围越来越大。以结构面与锚杆交点为参照点,对称位置处两侧颗粒孔隙度大致呈反对称特征,且对称位置处上盘锚杆左侧比下盘锚杆右侧孔隙度高,上盘锚杆右侧比下盘锚杆左侧孔隙度低,离结构面越近差异越大,反之则越小。共设计了45°、60°、75°及90°四种锚杆倾角的加锚复合层状岩体结构面剪切试验,结果表明当锚杆倾角为60°时锚固体系的整体抗剪强度最大。(3)基于剪切应力变化特点及宏细观演化指标特征划分了演化阶段。壁岩强度与锚杆强度的相对关系不同,锚固体系的破坏模式不同。本文中加锚复合层状岩体结构面上盘壁岩强度相对较小,壁岩断裂造成了锚固体系失效。演化阶段划分为弹性阶段、跌落阶段、屈服阶段、塑性强化阶段、壁岩断裂阶段、残余阶段。(6)评价了典型复合层状岩质边坡长期稳定性马崖高边坡为典型复合层状结构边坡,在长期蠕变变形过程中受到了复合层状结构影响而出现了软硬层不同的变形特征,尤其在水平方向较弱岩层存在挤出现象,其水平方向变形较大。经过对比分析可知数值模拟与实际监测变形结果具有一致性。数值模拟结果表明马崖边坡第180~240月时间段内,TS3点水平方向变形较大,变形范围为-12.35~-12.03mm。变形分析认为边坡整体变形较小,变形速率较缓,整体稳定性良好。
亢嘉延[6](2020)在《反倾岩质边坡-锚固体系演化试验研究》文中指出边坡是处在不断演化过程中的地质体,边坡-锚固体系的锚固机理和演化特征是进行基于演化过程的锚固设计、评价、优化的理论基础。本文以黄登水电站右岸缆机边坡为工程背景,针对反倾岩质边坡应力演化特征、反倾岩质边坡-锚固体系锚固机理和反倾岩质边坡-锚固体系演化特征三个问题,通过地质调查、模型试验、理论分析和现场监测的方法进行了研究。综合研究成果,提出了基于演化过程的反倾岩质边坡-锚固体系稳定性评价方法。论文得到了以下主要结论。在反倾岩质边坡中,无扰动条件下单点的应力演化过程可以划分为应力松弛、应力积累和破坏三个阶段。应力松弛阶段中,单点应力以缓慢的速率下降,指示岩体性质的不断劣化。应力积累阶段中,单点应力逐渐上升,产生弹性变形。当应力超过该点的强度极限时,便会发生破坏,进入破坏阶段。在反倾岩质边坡-锚固体系中,锚杆的加固作用主要是通过轴向加固和径向加固实现的。轴向加固包括预应力的主动加固作用和锚杆轴向受拉后的被动加固作用;径向加固包括对应力传递的阻碍作用和对边坡-锚固体系沿径向变形的约束作用。锚杆对边坡-锚固体系应力和应变分布特征造成了影响,在锚杆上侧形成了应力升高区、高压缩应变区,下侧形成了应力降低区、低压缩应变或拉应变区,这是径向加固作用的内在原因。此外,锚杆也对边坡-锚固体系的破坏方式造成了影响,使得变形的整体性增强,破坏时的裂隙减少,体现了锚杆对边坡完整性的增强作用。在反倾岩质边坡-锚杆体系中的应力演化特征与原反倾岩质边坡相似,但由于受到了锚杆的锚固作用,其应力演化进程更加缓慢。沿锚杆应力的演化特征与边坡-锚固体系演化特征同步性强,当沿锚杆应力上升时,其周围的岩土体也呈现上升状态,而沿锚杆应力下降时,其周围岩土体也已经破坏,显示了两者的协同演化作用。锚固力在边坡-锚固体系演化中则表现出不断增加的变化特征,基于此提出了以锚固力为指标的边坡-锚固体系演化过程的稳定性安全系数,作为评价边坡-锚固体系演化过程中稳定性变化程度的方法。经现场监测和模型试验结果测算对比,该方法取得了良好的效果。
李楠[7](2020)在《微型桩与滑坡地震动力相互作用研究》文中进行了进一步梳理微型桩是一种新型抗滑支挡结构,近年来在滑坡防治工程中得到了越来越多的应用。然而由于其应用历史较短,对其抗震理论的发展远落后于其他支挡结构,关于其在地震作用下的破坏特征、抗震机理等研究还很薄弱。迄今为止,设计规范中也仍未拟定微型桩抗震设计的具体条文。在实际的抗震设计过程中,目前普遍基于拟静力法,很少考虑到微型桩-滑坡之间的动力相互作用、地震响应以及地震动频谱特性等抗震技术的关键组成部分。本文依托国家自然科学基金面上项目“微型桩与滑坡地震动力相互作用研究”(批准号:41572261),以土质滑坡和堆积层滑坡中的微型桩为重点研究对象,通过振动台模型试验、数值模拟等研究手段,对微型桩与滑坡的地震动力相互作用机理展开了较为系统、全面的研究,重点分析地震作用时的微型桩与滑坡相互作用特征、微型桩对于滑坡的抗震作用机理、地震作用下的微型桩变形破坏模式,在此基础上对比分析微型桩加固土质滑坡和堆积层滑坡的抗震性能差异,提出了滑坡防治微型桩抗震优化措施和建议。主要研究内容及成果如下:(1)设计并完成了几何相似比为1:8的微型桩与土质滑坡、堆积层滑坡相互作用大型振动台模型试验,试验采用逐级加大加速度量级的方式输入汶川波、El Centro波、Kobe波、以及不同频率的正弦波,通过试验获取了大量数据,为微型桩与滑坡在地震作用下的动力响应分析提供了依据。(2)通过对试验数据及数值模拟结果的系统分析,明确了微型桩与滑坡体的加速度响应特征、位移响应特征、桩身土压力分布特征、桩身弯矩和剪力分布等特征,揭示了地震作用下的微型桩与土质滑坡相互作用特征与机理、微型桩与堆积层滑坡相互作用特征与机理。(3)通过对微型桩与滑坡地震动力相互作用模型输入不同类型地震波,发现无论是土质滑坡还是堆积层滑坡,输入频率越接近滑坡的自振频率,微型桩及坡体的加速度响应越强,引发的桩身动土压力和桩身动弯矩越大。(4)总结了地震作用时的微型桩变形破坏模式,认为微型桩加固土质滑坡时主要为滑面上下一定范围内的弯剪组合破坏,桩身破坏区域为滑面上下2~4倍桩径范围内,破裂位置位于滑面上下约3倍桩径处,且滑面上下的弯曲程度和破裂程度相当。加固堆积层滑坡时,微型桩的震损破坏模式主要为滑面上一定范围内的弯剪组合破坏和滑面处的剪切破坏,桩身破坏区域为滑面上2~6倍桩径范围内和滑面处,且滑面处的破裂程度大于滑面上部。(5)借助ABAQUS有限元数值模拟软件,建立单排桩、双排桩和三排桩加固土质滑坡和堆积层滑坡的地震动力计算模型,分析地震作用下桩排数对微型桩与滑坡动力相互作用的影响,结果表明桩排数的增加仅在低量级地震加载下能有效抑制桩身加速度响应和位移响应,而较高量级地震作用下桩排数的增加对于加速度、位移响应的抑制作用较弱。但无论低量级还是高量级地震波加载下,桩身剪力值和弯矩值均随着桩排数的增加而减小。(6)以振动台试验和有限元数值计算结果为基础,对比分析微型桩加固土质滑坡和堆积层滑坡两种不同岩土类型滑坡时的抗震性能差异,提出了地震作用下土质滑坡和堆积层滑坡中的微型桩抗震优化措施与建议。研究成果为地震区微型桩设计计算提供了试验和理论依据,对于进一步完善滑坡防治工程中的微型桩设计计算理论,促进微型桩在地震区的合理应用,提高其设计可靠性和经济性具有重要的理论和实际意义。
邱煜珩[8](2020)在《高家房基滑坡稳定性分析与抗滑桩治理方案研究》文中研究说明本文以邛崃市天台山镇紫荆村高家房基滑坡为研究对象,主要通过现场调查、资料收集等方式对滑坡区工程地质条件以及现阶段变形破坏特征进行详细研究。进而分别从理论分析与数值模拟两方面深入分析评价滑坡在天然、暴雨以及地震状态下的变形破坏模式以及稳定性。随后基于滑坡工程地质条件及稳定性分析结果,通过数值模拟方法对抗滑桩主要设计要素的合理设计值进行优化;提出抗滑桩治理方案并考虑滑体横向变形特征以及经济效益对方案进行优化,并应用于滑坡主体模型中进行治理效果分析评价,最终确定一个较为有效且经济的治理方案,为高家房基滑坡治理工程设计提供参考。主要得出以下结论:(1)现场调查结果表明,高家房基滑坡属于中型覆盖层土质滑坡。滑体与两侧山脊一同构成一槽型汇水地形,滑坡整体上陡下缓,后缘呈明显圈椅状。滑坡体上裂缝十分发育,滑坡上部变形明显,在降雨作用下已产生局部滑塌,滑坡前缘产生鼓胀变形,变形破坏模式表现为典型的推移式滑动。滑坡稳定性受内在因素与外界因素共同影响,其中暴雨和地震是滑坡主要的外界因素。目前滑坡整体稳定性较差,在暴雨和地震作用下极易发生整体变形破坏。(2)基于传递系数法对高家房基滑坡进行稳定性计算。结果表明,滑坡天然状态下处于基本稳定状态;暴雨状态下处于不稳定状态;地震状态下处于欠稳定状态。一旦受到暴雨或地震等极端环境因素的作用,滑坡极易启动,发生整体变形破坏。通过对滑坡体不同计算剖面稳定性结果横向对比,滑坡体右侧稳定性最差,而中部与左侧次之。(3)基于FLAC3D数值模拟方法的滑坡变形破坏特征及稳定性研究。结果表明,滑坡在不同状态下的变形破坏模式均表现为推移式滑动。滑坡变形破坏受地形地貌影响,横向变形具有显着差异性。这与传递系数法得出的结论较为一致。天然状态下滑坡整体稳定性较好,仅在滑体上部存在小范围局部滑塌,不会发生整体滑动。而暴雨状态下滑坡后缘拉裂缝扩展,上部荷载迅速增加,滑体上部的剪切变形迅速扩展至下部,引发滑坡整体变形滑动。滑坡地震荷载下动力响应特征表明滑坡变形呈现波动增长,不发生瞬时大规模变形破坏。滑坡上部主要发生张拉变形,中下部主要发生剪切变形。滑坡若受同等级地震荷载长时间作用,易诱发整体失稳。(4)选用全长式抗滑桩对高家房基滑坡进行治理,并采用枚举法,基于单一变量原则,对设桩位置、桩间距、锚固深度等抗滑桩主要设计要素优化进行数值模拟研究。(1)当设桩位置由滑坡下部向上部移动时,滑坡稳定性先增加后减小。当抗滑桩设置于滑坡中上部时,能够使极限状态下桩前桩后土体共同达到塑性状态,充分发挥滑坡土体的抗剪强度,滑坡整体安全系数较高。这与高家房基滑坡变形破坏模式为推移式滑动相吻合,此处设桩能够有效降低上部土体对下部土体的加载作用,减小滑坡整体变形。(2)桩间距越小,滑坡安全系数越高。随桩间距增大,桩前土体的最危险滑动面与桩后土体的最危险滑动面逐渐相连,桩间土体的楔紧作用逐渐减弱,滑坡整体稳定性逐渐降低。综合考虑治理有效性和经济性,对于高家房基滑坡确定桩间距为5m。(3)锚固深度越大,滑坡安全系数越高。但通过增加锚固深度提升滑坡稳定性的效果并非无限制的,当锚固深度增至一定深度后,滑坡安全系数将保持稳定。综合考虑治理有效性和经济性,对于高家房基滑坡确定锚固深度为2/5桩长。(4)依据抗滑桩主要设计要素优化结果提出等间距布置抗滑桩的滑坡治理方案。并考虑滑坡横向变形特征及治理经济性,采用不等间距布设的方式对治理方案进行优化,将优化前后的方案应用于滑坡主体模型中检验其治理效果。结果表明优化前后方案均能对滑坡起到较好的加固作用,强度储备满足滑坡治理设计要求。证明以不等间距布设的方式对原设计方案进行优化是可行的,不仅能有效提升滑坡稳定性,还能降低滑坡治理成本。
胡芹龙[9](2020)在《川西地区地质灾害防治工程效果评价研究》文中指出川西地区地处青藏高原和四川盆地的过渡部位,为我国最重要的地势陡变带。该区地势险峻,地形起伏大,侵蚀切割强烈,地层与地质构造复杂,新构造运动活跃,地震活动频繁,为崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害高易发区域。地质灾害点数量多,分布面广,具有灾害发展速度快且严重,危害性大的特点,极大威胁了受灾区人民生命财产安全。每年四川省投入了大量的人力和物力,对川西地区地质灾害实施了治理工程,特别是汶川地震以来政府加大了治理力度,为震后恢复重建起到保驾护航的作用。但是,近几年工程效果调查中也暴露了“快速的工程治理”存在的一些问题,在技术上对这些不足进行系统总结在未来山区地质灾害的有效管控方面具有重要的借鉴意义。论文在全面阐述川西地区复杂地质环境的特点基础上,通过遥感解译及实地复核,揭示了区域内的滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害的空间分布规律;以滑坡、泥石流、崩塌三类代表性山地区地质灾害防治工程竣工后的结构完好性及工程效果进行统计、分析评价,对治理工程中部分失效工程进行了分类,剖析了治理工程失效的原因,进而选择典型工程案例深入分析防治工程的失效机制,通过治理工程失效的力学和数值模拟分析,再现了失效过程。论文取得主要进展与结论如下:(1)全面收集川西地区地质环境资料,特别是控制地质灾害发育的地层岩性、地形地貌数据,气象资料如气温与降雨数据,新构造运动特征。分析了康滇SN向构造带、龙门山前陆冲断带、川西前陆盆地、鲜水河断裂带、雅江弧形构造带五大区域构造单元地质环境差异,认为新生代以来强烈的表生改造为区内崩、滑、流地质灾害的发生创造了条件,内、外动力的耦合作用决定了区内大多数地区为地质灾害高易发区。(2)以区内主要城镇、大江大河地质灾害防治工程为研究对象,通过遥感、治理工程结构资料收集及现场调查等手段,对区内154个重大治理工程竣工后工程结构的完整性、受损性及各具体工程承担的工程使命进行了分析,对其工程效果进行了评价。研究揭示川西地区90%以上的治理工程均起到防灾减灾的目的,具体表现为滑坡支档工程保证了城镇、重大基础设施的安全,泥石流拦砂工程最大限度的将固体物源拦在沟内,尽管部分满库或接近满库,通过清库仍能发挥拦挡功能;崩塌主动防治及被动工程最大限度的保护了干线公路如G213的正常通行,保护了所威胁的居民点及城镇安全。(3)对川西地区已经失效或局部破损的地质灾害防治工程进行梳理,较全面分析了滑坡、崩塌及泥石流治理工程失效的特征。总结、分析滑坡支档工程失效模式,并以川西地区典型的坡折部位巴地五坡村滑坡为解剖案例,从地貌演化、堆积体成因、斜坡结构及横向坡基岩内部软弱夹层剪切阶梯式错动的失效过程,定性分析了此类治理工程失效是堆积体之下伏基岩含软弱夹层致锚固段岩体嵌固能力不足引起的,进而运用数值模拟分析其治理工程失效的过程。这类斜坡结构在川西具有代表性,巴地五坡村滑坡支档失效是基覆界面以下横向坡千枚岩“阶梯状拉-剪式”致抗滑桩嵌固段倾倒所致的分析结论为该类滑坡的客观认识及有效治理提供了借鉴。(4)以川西地区代表性泥石流灾害作为研究对象,对治理措施的分类、治理措施有效性、防治工程的安全性和实效性、防治工程级别、施工工期等指标对泥石流灾害治理效果进行全面分析,总结其中治理工程失效的类型。首先,泥石流防治工程失效较为普遍的是特大地震后对沟域物源的严重低估、堵溃事件(堵塞系数)低估、大比降沟谷沟道物源启动的低估、高频极端气候的低估,导致防治工程设计强度偏低而破损或毁坏;其二,设计中沟道侵蚀强度的低估导致防护堤等埋深不够,大坡降或行洪断面挤占后流速加快强冲刷作用下防护堤地基掏蚀后倾覆失稳;其三,渗流稳定估计不足致部分拦砂坝坝肩、副坝坝基冲刷破坏;其四,格栅坝等拦粗排细理念并非促效,粘性泥石流发生后粗大颗粒首先堵塞格栅,细粒物质无法排放。(5)以羊岭沟泥石流工程治理为典型案例,对其在天然工况条件下的正常流量和溃决性流量、以及在加固坝体条件下的溃决性流量分别计算其治理工程的承载力,最后对该类溃决型泥石流灾害的关键参数进行计算和优化,为该类泥石流灾害有效治理提供依据。(6)以簇头沟8.20泥石流为例,通过沟道比降、物源条件及水动力条件及冲刷堵溃分析,提出了冲刷—堵溃耦合效应(D值骤然增加)激发了特大山洪揭底(拉槽)的地质模式,揭示了8.20大型群发泥石流的形成机理,进而通过泥石流动力学计算与分析,表明携带粗颗粒大流量的泥石流拥有巨大的冲击力,导致震后修建的拦砂坝及沟口桥梁直接被摧毁。(7)对崩塌防治措施中使用频率较高的被动网失效进行了剖析,其失效的主要原因在于对强震震裂危岩块体块度估计偏小、对危岩的规模估计不足、部分块度大的危岩应该主动为主兼被动防治方案仅仅采用了单一被动网拦挡措施等。进一步分析揭示,震后流行的“松动的危岩该震的都震下来的认识”忽略了危岩失稳的滞后性,在岷江G213线震后应急保通过程设置的被动网损坏较多;部分被动网工程是因应急需要,没有系统研究危岩体特征,部分大危岩块体失稳导致的毁坏占有很大比例,后期改用棚洞、拦石墙等措施取得良好效果。
陈峰[10](2020)在《恒阻大变形锚杆支护机理数值试验研究》文中进行了进一步梳理锚杆支护已经成为岩土工程领域必不可少的支护方式,普通锚杆经常发生拉断失效现象,无法适用于发生大变形失稳破坏的岩土工程。鉴于此,何满潮院士于2010年设计并研发了具有负泊松比效应的恒阻大变形锚杆,该锚杆已成功的应用于煤矿、边坡等工程领域,取得了良好的实用效果。本文采用数值试验基本方法,进一步研究各种工况下恒阻大变形锚杆支护机理。主要完成了以下研究内容:(1)得出恒阻大变形锚杆可吸收能量方程,当恒阻大变形锚杆可吸收能量等于围岩体释放能量时,在围岩体内打入恒阻大变形锚杆,可以做到“抗中有让,让中有抗,恒阻吸能防灾”。(2)利用RFPA静力学版软件对恒阻大变形锚杆进行单轴拉伸数值试验,研究恒阻大变形锚杆的拉伸力学性能。试验结果表明,恒阻大变形锚杆拉伸断裂后塑性应变是弹性应变的12倍,并且在塑性变形过程中应力值在345.07—347.26MPa范围内波动,且波动较为稳定,表明此种锚杆具有良好的恒阻特性,数值试验结果与何满潮院士的室内实验结果吻合度较高,验证了数值试验方法的准确性和可靠性。以此为依据,进一步研究荷载作用下恒阻大变形锚杆和围岩相互作用原理,分析锚固岩体的受力特征和变形破坏特征,并对比分析普通锚杆和恒阻大变形锚杆的支护效果,通过对比分析可知,恒阻大变形锚杆的支护效果优于普通锚杆的支护效果。此外,在一定厚度的岩体中加入恒阻大变形锚杆后,岩体会发生多处开裂现象,而恒阻大变形锚杆未被拉断,在锚杆表面上产生大量的剪切模式的声发射。具有竹节式效应的恒阻大变形锚杆有很大的恒阻力(主要体现在此种锚杆在受力后随围岩变形可发生的很大塑性变形)和负泊松比段的横向扩张特性,能有效的提高锚杆的锚固作用,正是基于以上原因,当负泊松比段位于杆体的不同位置时此种锚杆具有多点锚固、全长锚和端锚的锚固作用。(3)采用RFPA动静组合版软件研究静载荷和动载荷同时作用下普通锚杆和恒阻大变形锚杆支护效果。通过对比可知,恒阻大变形锚杆可有效控制巷道围岩的变形量和变形速率,降低了声发射累积数总量和增长速率,使模型中单元所受应力减小,保护了巷道的稳定性。验证了恒阻大变形锚杆比普通锚杆具有更好的抗冲击力学性能,为防治岩爆等动力灾害提供了有效途径。(4)分析了断层和边坡发生滑动破坏的前兆信息,即“应力突降,灾变发生”。断层滑动破坏前,声发射数量和声发射能量出现小幅度上升,与应力表现出相反的规律。边坡滑动破坏前,当应力由最大值开始下降时,声发射数量开始出现明显上升现象,二者显示出相反的规律。(5)对蒙华铁路中阳山隧道的钻爆掘进过程进行全天候连续实时微震监测,分析微震事件波形特征。通过记录到的微震监测数据,探讨隧道顶板破坏过程中岩体内部损伤劣化与微震活动性之间联系。研究结果表明,利用微震监测系统可监测到隧道顶板变形破坏的前兆信息,即微震事件频次和微震能量在顶板破坏全过程中出现“平静期”和“活跃期”,并出现两次峰值,第二次峰值时围岩顶板发生破坏;通过微震事件时空强分布规律和微震事件密度云图可圈定围岩顶板破坏范围和强度。根据阳山隧道地质条件,建立数值模型,分析恒阻大变形锚杆对隧道围岩的影响。通过数值试验结果可以看出,声发射数量和声发射能量均出现较大幅度降低,抑制了围岩顶板的变形破坏。
二、能量损伤锚固模型在滑坡地质灾害治理中的应用(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、能量损伤锚固模型在滑坡地质灾害治理中的应用(论文提纲范文)
(2)延安市宝塔区小南沟滑坡特征及治理研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 选题背景和研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 滑坡成因的研究 |
1.2.2 滑坡稳定性研究 |
1.2.3 滑坡治理研究 |
1.3 主要研究内容和技术路线 |
1.3.1 主要研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
第二章 研究区概况 |
2.1 地理位置 |
2.2 气象与水文 |
2.3 地形地貌 |
2.4 地层岩性 |
2.5 地质构造与地震 |
2.6 水文地质条件 |
2.7 人类工程活动 |
第三章 滑坡基本特征 |
3.1 滑坡形态特征 |
3.2 滑坡结构特征 |
3.2.1 滑体特征 |
3.2.2 滑面特征 |
3.2.3 滑床特征 |
3.3 滑坡破坏特征 |
3.4 含水率特征 |
3.5 土体室内实验 |
3.5.1 常规实验 |
3.5.2 剪切实验 |
3.5.3 土水特性实验 |
3.5.4 渗透实验 |
第四章 滑坡成因分析 |
4.1 降雨入渗对含水率的影响 |
4.1.1 Hydrus1D简介 |
4.1.2 降雨条件及剖面 |
4.1.3 模型参数及初始值 |
4.1.4 模拟结果 |
4.2 降雨入渗对稳定性的影响 |
4.2.1 模拟原理 |
4.2.2 三维模型建立 |
4.2.3 模拟工况及材料参数 |
4.2.4 模拟结果及分析 |
4.3 滑坡成因 |
4.4 小结 |
第五章 滑坡稳定性计算及治理方案优选 |
5.1 稳定性分析 |
5.1.1 定性分析 |
5.1.2 极限平衡分析 |
5.2 滑坡治理的主要措施 |
5.2.1 基于力学平衡的治理措施 |
5.2.2 截排水 |
5.3 小南沟滑坡治理方案设计 |
5.3.1 滑坡治理方案一 |
5.3.2 滑坡治理方案二 |
5.4 治理方案优选 |
5.4.1 熵权多目标决策方法原理 |
5.4.2 治理方案优选计算 |
5.5 小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读硕士学位期间取得的科研成果 |
(3)轻型装配式边坡快速加固结构研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 选题背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 锚固技术研究进展 |
1.2.2 格构锚固技术研究进展 |
1.2.3 边坡加固技术新方向 |
1.3 本文主要研究内容和技术路线 |
2 数值模拟背景介绍 |
2.1 软件介绍 |
2.1.1 ABAQUS介绍 |
2.1.2 MIDAS介绍 |
2.2 边坡稳定性分析基本方法 |
2.2.1 极限平衡法 |
2.2.2 极限分析法 |
2.2.3 有限元为主的数值计算法 |
2.3 蜂窝状装配式格构锚固体系 |
2.3.1 干连接设计 |
2.3.2 湿连接设计 |
2.4 本章小结 |
3 格构受力分析和设计 |
3.1 格构梁配筋设计 |
3.2 格构受力分析 |
3.2.1 模型建立 |
3.2.2 结果分析 |
3.2.3 承压板优化 |
3.2.4 承载力研究 |
3.3 节点结构优化 |
3.3.1 搭接长度 |
3.3.2 节点高度 |
3.3.3 小结 |
3.4 本章小结 |
4 格构锚固体体系数值模拟研究 |
4.1 大型物理模型试验数值模拟 |
4.1.1 物理模型试验基本情况 |
4.1.2 数值模型介绍 |
4.1.3 数值结果分析 |
4.2 蜂窝状装配式格构锚固结构数值模拟 |
4.2.1 装配式格构纵向布置 |
4.2.2 装配式格构横向布置 |
4.2.3 两种布置方式比较 |
4.3 锚固角度对加固效果的影响 |
4.3.1 边坡位移 |
4.3.2 边坡塑性区和应力 |
4.3.3 锚杆轴力 |
4.3.4 结论 |
4.4 本章小结 |
5 地震状态下的格构锚固体系研究 |
5.1 拟静力研究 |
5.1.1 多遇地震 |
5.1.2 罕遇地震 |
5.2 动力研究 |
5.2.1 模型概况 |
5.2.2 结果分析 |
5.3 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
致谢 |
(4)膨胀土滑坡微型桩加固系统动力响应研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 选题背景 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 滑坡地质灾害研究现状 |
1.2.2 微型桩滑坡治理的研究 |
1.2.3 微型桩抗震的研究现状 |
1.3 选题的目的及意义 |
1.4 研究内容 |
1.5 技术路线 |
2 陕南膨胀土物理指标及特性研究 |
2.1 膨胀土基本物理特性试验 |
2.2 无荷膨胀率特性试验 |
2.2.1 无荷载膨胀试验 |
2.2.2 试验仪器 |
2.2.3 试样制备 |
2.2.4 膨胀率公式 |
2.2.5 无荷载膨胀率试验结果与分析 |
2.3 陕南膨胀土的动三轴试验 |
2.3.1 动三轴试验仪器 |
2.3.2 土体动力特性参数分析 |
2.3.3 动三轴试验方案 |
2.3.4 动三轴试验步骤 |
2.3.5 动三轴试验结果与分析 |
2.4 本章小结 |
3 基于FLAC3D温度场的膨胀力模拟性研究 |
3.1 FLAC3D6.0软件概述 |
3.2 FLAC3D温度场基本分析理论 |
3.3 膨胀土膨胀系数的确定 |
3.3.1 模型热膨胀系数模拟步骤 |
3.3.2 滑坡模型建立 |
3.3.3 模型参数的验证 |
3.3.4 滑坡模型参数确定 |
3.4 本章小结 |
4 有限差分软件FLAC3D动力方法简介 |
4.1 地震作用及其确定理论 |
4.2 有限差分法的动力分析 |
4.2.1 Flac3D计算数学力学原理 |
4.2.2 Flac3D动力分析模块原理 |
4.2.3 Flac3D本构模型 |
4.2.4 动力响应的边界条件 |
4.2.5 地震波的输入及滤波 |
4.2.6 力学阻尼的选取 |
4.3 本章小节 |
5 有限差分软件滑坡微型桩的动力响应特征 |
5.1 微型桩的概述 |
5.1.1 微型桩简介 |
5.1.2 微型桩土组合形式 |
5.1.3 滑坡微型桩工作机理 |
5.2 微型桩参数 |
5.3 微型桩滑坡动力响应规律分析 |
5.4 滑坡微型桩桩身动力响应规律 |
5.4.1 桩顶位移的动力响应规律分析 |
5.4.2 桩身轴力的动力响应分析 |
5.4.3 微型桩桩身剪力的动力响应分析 |
5.4.4 微型桩桩身弯矩动力响应分析 |
5.5 微型桩抗震优化建议 |
5.6 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文 |
致谢 |
(5)典型复合层状岩体结构面剪切破坏演化规律与锚固机理研究(论文提纲范文)
作者简介 |
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 选题目的及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 结构面剪切特性研究现状 |
1.2.2 结构面剪切演化规律研究现状 |
1.2.3 加锚岩体结构面剪切特性及锚固机理研究现状 |
1.2.4 层状岩质边坡稳定性研究现状 |
1.2.5 存在主要问题 |
1.3 论文的研究内容和技术路线及创新点 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
1.3.3 创新点 |
第二章 复合层状岩体结构面剪切破坏演化规律室内试验研究 |
2.1 概述 |
2.2 研究区区域地质环境条件 |
2.2.1 鄂西地区区域地质背景 |
2.2.2 鄂西地区典型复合层状岩体 |
2.3 岩体结构面试样安装装置研发 |
2.3.1 现有便携式直剪仪优缺点分析 |
2.3.2 结构面试样安装装置研发 |
2.3.3 试样安装新老方法的对比分析 |
2.4 复合层状岩体结构面试样采集及室内试验 |
2.4.1 试样采集与处理 |
2.4.2 室内激光扫描 |
2.4.3 复合层状岩体结构面壁岩力学性质室内试验 |
2.4.4 复合层状岩体结构面室内直剪试验 |
2.5 复合层状岩体结构面直剪试验结果及分析 |
2.5.1 复合层状岩体结构面室内直剪试验结果 |
2.5.2 复合层状岩体结构面剪切破坏演化特征分析 |
2.6 本章小结 |
第三章 PFC数值模型参数及剪切应力监测方法 |
3.1 概述 |
3.2 颗粒流基本理论 |
3.2.1 颗粒流理论发展历程及基本假设 |
3.2.2 颗粒流基本定律 |
3.2.3 PFC数值本构模型 |
3.3 岩体结构面数值模型细观参数校核 |
3.3.1 结构面数值模型壁岩细观参数确定 |
3.3.2 数值模型结构面细观参数确定 |
3.4 PFC数值模拟直剪试验剪切应力监测方法 |
3.4.1 PFC数值模拟直剪试验剪切应力监测方法回顾 |
3.4.2 PFC数值直剪试验剪切应力监测新方法提出 |
3.4.3 剪切应力监测新方法监测精度验证 |
3.4.4 新老方法监测所得剪切应力对比分析 |
3.5 本章小结 |
第四章 复合层状岩体结构面剪切破坏演化规律数值试验研究 |
4.1 概述 |
4.2 复合层状岩体结构面数值模型建立及与室内试验结果对比分析 |
4.2.1 数值试验方案确定 |
4.2.2 数值试验模型建立 |
4.2.3 数值直剪试验结果及与室内试验对比分析 |
4.3 复合层状岩体结构面数值模型剪切演化特征分析 |
4.3.1 结构面垂直向破坏深度演化分析 |
4.3.2 结构面剪切过程中裂纹破坏分析 |
4.3.3 结构面剪切过程中能量演化分析 |
4.4 本章小结 |
第五章 加锚复合层状岩体结构面锚固机理室内模型试验研究 |
5.1 概述 |
5.2 加锚复合层状岩体结构面模型试验方案 |
5.2.1 相似模拟试验原理 |
5.2.2 相似模拟试验方案确定 |
5.3 复合层状岩体结构面室内模型试验 |
5.3.1 相似模型单轴试验 |
5.3.2 复合层状岩体结构面相似模型直剪试验 |
5.4 加锚复合层状岩体结构面室内模型试验 |
5.4.1 加锚复合层状岩体结构面壁岩及锚杆变形特性分析 |
5.4.2 复合层状岩体结构面锚固前后力学特性分析 |
5.5 本章小结 |
第六章 加锚复合层状岩体结构面锚固机理数值剪切试验研究 |
6.1 概述 |
6.2 加锚复合层状岩体结构面数值试验方案 |
6.2.1 数值模拟方法选择 |
6.2.2 加锚复合层状岩体结构面数值模型建立 |
6.3 加锚复合层状岩体结构面数值试验结果 |
6.3.1 数值直剪试验结果分析 |
6.3.2 数值直剪试验过程中锚杆轴力变化特征分析 |
6.4 加锚复合层状岩体结构面剪切演化特征 |
6.4.1 细观裂纹演化过程分析 |
6.4.2 能量演化过程分析 |
6.4.3 颗粒旋转角度演化过程分析 |
6.4.4 锚杆两侧颗粒孔隙度演化过程分析 |
6.5 锚杆倾角对复合层状岩体结构面抗剪强度影响研究 |
6.5.1 不同锚杆倾角方案设计 |
6.5.2 不同锚杆倾角作用下剪切强度特性分析 |
6.5.3 不同锚杆倾角作用下剪切演化分析 |
6.6 加锚复合层状岩体结构面室内与数值剪切试验对比 |
6.6.1 室内试验与数值试验结果对比分析 |
6.6.2 加锚复合层状岩体结构面剪切破坏演化阶段特征对比分析 |
6.7 本章小结 |
第七章 锚固工程边坡稳定性研究 |
7.1 典型复合层状边坡工程地质条件 |
7.1.1 地形地貌 |
7.1.2 地层岩性 |
7.1.3 地质构造 |
7.1.4 水文地质条件 |
7.2 高边坡治理设计方案 |
7.3 锚固高边坡稳定性评价 |
7.3.1 计算方法选择 |
7.3.2 计算参数确定 |
7.3.3 数值计算与工程监测对比分析 |
7.4 本章小结 |
第八章 结论与展望 |
8.1 结论 |
8.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
(6)反倾岩质边坡-锚固体系演化试验研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
变量注释表 |
1 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 研究内容与技术路线 |
2 工程地质条件 |
2.1 区域地质环境 |
2.2 坝址区工程地质条件 |
2.3 右岸缆机边坡工程 |
2.4 本章小结 |
3 相似模型试验设计 |
3.1 相似模型试验原理 |
3.2 模型简化与参数设计 |
3.3 试验装置 |
3.4 本章小结 |
4 反倾岩质边坡演化模型试验 |
4.1 试验简介 |
4.2 演化过程分析 |
4.3 反倾岩质边坡演化特征 |
4.4 本章小结 |
5 反倾岩质边坡-锚固体系演化模型试验 |
5.1 试验简介 |
5.2 演化过程分析 |
5.3 锚固体特征与锚固机理 |
5.4 反倾岩质边坡-锚固体系安全系数评价 |
5.5 讨论 |
5.6 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(7)微型桩与滑坡地震动力相互作用研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 选题背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 边坡(滑坡)及支挡结构抗震研究现状 |
1.2.2 微型桩加固滑坡的工程应用及静力研究现状 |
1.2.3 微型桩加固滑坡的地震动力研究综述 |
1.2.4 主要存在的问题 |
1.3 主要研究内容 |
1.4 研究思路及技术路线 |
第二章 微型桩与滑坡相互作用振动台试验设计 |
2.1 试验原理及内容 |
2.2 振动台试验相似设计 |
2.2.1 相似理论 |
2.2.2 相似关系推导 |
2.2.3 试验相似比及相似关系 |
2.3 试验设备及测试系统 |
2.3.1 振动台设备 |
2.3.2 模型箱设计 |
2.3.3 传感器及测试系统 |
2.4 微型桩与土质滑坡相互作用振动台试验设计 |
2.4.1 土质滑坡基本概况 |
2.4.2 试验材料 |
2.4.3 测点布置 |
2.4.4 滑坡模型制备过程 |
2.4.5 加载制度 |
2.5 微型桩与堆积层滑坡相互作用振动台试验设计 |
2.5.1 堆积层滑坡基本概况 |
2.5.2 试验材料 |
2.5.3 测点布置 |
2.5.4 滑坡模型制备过程 |
2.5.5 加载制度 |
2.6 本章小结 |
第三章 微型桩与土质滑坡相互作用振动台试验分析 |
3.1 试验现象 |
3.1.1 滑坡地震反应宏观特征 |
3.1.2 微型桩震损破坏模式 |
3.2 滑坡模型自振频率变化 |
3.3 加速度响应特征 |
3.3.1 加速度时程与频谱特性 |
3.3.2 桩身加速度响应特征 |
3.3.3 微型桩加固前后滑坡加速度响应差异 |
3.3.4 地震波类型对加速度响应的影响 |
3.4 桩身土压力响应特征 |
3.4.1 桩身前后土压力分布特征 |
3.4.2 土压力差及不同排桩对比 |
3.4.3 地震波类型对土压力的影响 |
3.5 桩身弯矩响应 |
3.5.1 桩身弯矩分布特征 |
3.5.2 地震波类型对桩身弯矩的影响 |
3.6 本章小结 |
第四章 微型桩与堆积层滑坡相互作用振动台试验分析 |
4.1 试验现象 |
4.1.1 滑坡地震反应宏观特征 |
4.1.2 微型桩震损破坏模式 |
4.2 滑坡模型自振频率变化 |
4.3 加速度响应特征 |
4.3.1 加速度时程与频谱特性 |
4.3.2 桩身加速度响应特征 |
4.3.3 微型桩加固前后滑坡加速度响应差异 |
4.3.4 地震波类型对滑坡加速度响应的影响 |
4.4 桩身土压力响应特征 |
4.4.1 桩身前后土压力分布规律 |
4.4.2 土压力差及不同排桩身土压力对比 |
4.4.3 地震波类型对桩身土压力响应的影响 |
4.5 桩身弯矩响应特征 |
4.5.1 桩身弯矩分布特征 |
4.5.2 地震波类型对桩身弯矩响应的影响 |
4.6 本章小结 |
第五章 微型桩与滑坡地震动力相互作用数值分析 |
5.1 动力边界及地震动输入 |
5.1.1 粘弹性人工边界 |
5.1.2 人工边界节点运动方程 |
5.1.3 地震动输入及等效力计算 |
5.2 有限元模型的建立 |
5.2.1 模型建立及单元划分 |
5.2.2 参数设置与本构模型 |
5.2.3 边界条件与阻尼设置 |
5.2.4 加载工况 |
5.2.5 ABQAQUS数值计算步骤 |
5.3 有限元计算结果与分析 |
5.3.1 数值模拟的验证 |
5.3.2 位移响应特征 |
5.3.3 桩身剪力分布特征 |
5.3.4 桩身变形破坏特征分析 |
5.4 地震作用下桩排数效应 |
5.4.1 桩排数对加速度的影响 |
5.4.2 桩排数对位移的影响 |
5.4.3 桩排数对桩身弯矩的影响 |
5.4.4 桩排数对桩身剪力的影响 |
5.5 本章小结 |
第六章 微型桩加固土质滑坡与堆积层滑坡的抗震性能对比及抗震优化措施 |
6.1 微型桩在不同岩土体滑坡中的抗震性能对比 |
6.1.1 震损破坏模式对比 |
6.1.2 加速度与位移响应对比 |
6.1.3 桩身土压力分布对比 |
6.1.4 桩身内力分布对比 |
6.2 微型桩抗震措施与建议 |
6.3 本章小结 |
第七章 结论与展望 |
成果与结论 |
展望 |
参考文献 |
攻读学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
(8)高家房基滑坡稳定性分析与抗滑桩治理方案研究(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 |
1.1.1 选题背景 |
1.1.2 研究意义 |
1.2 国内外研究现状论述 |
1.2.1 滑坡稳定性评价方法研究现状 |
1.2.2 抗滑桩治理滑坡研究现状 |
1.3 论文研究的目标与内容 |
1.3.1 研究目标 |
1.3.2 研究方法与研究内容 |
1.3.3 技术路线 |
第2章 研究区地质环境条件 |
2.1 研究区自然地理条件 |
2.1.1 位置与交通 |
2.1.2 气象与水文 |
2.2 研究区工程地质条件 |
2.2.1 地形地貌 |
2.2.2 地层岩性 |
2.2.3 地质构造与地震 |
2.2.4 水文地质条件 |
2.2.5 人类工程活动 |
2.3 滑坡基本特征 |
2.3.1 滑坡形态与边界特征 |
2.3.2 滑坡物质结构特征 |
2.3.3 滑坡区物理力学参数 |
2.3.4 滑坡变形破坏特征 |
2.3.5 滑坡稳定性影响因素 |
2.3.6 滑坡变形破坏模式分析 |
2.4 本章小结 |
第3章 基于极限平衡条分法的高家房基滑坡稳定性分析 |
3.1 极限平衡条分法概述 |
3.2 传递系数法 |
3.3 计算剖面确定及条分设计 |
3.4 计算工况及物理力学参数选择 |
3.5 滑坡安全系数确定 |
3.6 稳定性计算结果分析 |
3.7 本章小结 |
第4章 基于FLAC~(3D)的高家房基滑坡数值模拟研究 |
4.1 三维快速拉格朗日差分法概述 |
4.2 FLAC~(3D)软件概述 |
4.3 基于DEM地形数据的三维滑坡模型建立 |
4.4 模型网格划分及参数设定 |
4.4.1 模型网格划分与边界约束 |
4.4.2 模型本构与参数设定 |
4.5 分析方法与特征点布置 |
4.5.1 稳定性分析方法 |
4.5.2 特征点布置 |
4.6 高家房基滑坡天然状态稳定性分析 |
4.6.1 滑体位移特征分析 |
4.6.2 滑体应力-应变特征分析 |
4.7 高家房基滑坡暴雨状态稳定性分析 |
4.7.1 滑体位移特征分析 |
4.7.2 滑体应力-应变特征分析 |
4.8 高家房基滑坡地震状态稳定性分析 |
4.8.1 非线性方法进行动力分析的实现 |
4.8.2 边界加速度动力响应校验 |
4.8.3 滑体位移动力响应特征分析 |
4.8.4 滑体应力-应变动力响应特征分析 |
4.9 本章小结 |
第5章 高家房基滑坡抗滑桩治理方案研究 |
5.1 抗滑桩简介 |
5.2 抗滑桩单元选择 |
5.3 模型建立与分析方法 |
5.4 抗滑桩布桩与截面形式优化 |
5.5 抗滑桩设桩位置优化 |
5.6 抗滑桩桩间距优化 |
5.7 抗滑桩锚固深度优化 |
5.8 抗滑桩治理方案优化及效果评价 |
5.8.1 抗滑桩治理方案建议 |
5.8.2 治理效果分析评价 |
5.9 本章小结 |
结论与展望 |
结论 |
展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果 |
攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
攻读硕士学位期间参加的科研项目 |
(9)川西地区地质灾害防治工程效果评价研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 选题依据及研究意义 |
1.1.1 选题依据 |
1.1.2 研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 地质灾害空间发育研究 |
1.2.2 地质灾害防治工程失效研究 |
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 |
1.4 论文的特色及创新点 |
第2章 川西地区地质环境背景 |
2.1 区域地质环境 |
2.2 研究区地质环境 |
2.2.1 气象水文 |
2.2.2 地形地貌 |
2.2.3 地层岩性 |
2.2.4 地质构造 |
2.2.5 新构造运动特征及地震 |
第3章 川西地区既有地质灾害治理工程效果研究 |
3.1 汶川地震前后川西地区地质灾害发育概况 |
3.2 川西地区地质灾害防治基本措施 |
3.3 川西地区地质灾害防治的总体效果 |
3.3.1 地质灾害防治效果的评判原则 |
3.3.2 川西地质灾害防治工程的总体效果 |
3.4 汶川地震前川西地区代表性地质灾害治理工程效果分析 |
3.4.1 丹巴县城后山滑坡治理工程 |
3.4.2 金川八步里沟拦砂坝 |
3.4.3 丹巴县江口沟泥石流综合治理 |
3.4.4 国道G318线老虎嘴崩塌治理工程 |
3.5 本章小结 |
第4章 川西地区既有治理工程失效模式 |
4.1 川西地区滑坡、崩塌治理工程失效模式 |
4.1.1 抗滑桩的剪断或拉断 |
4.1.2 抗滑桩倾倒或滑移 |
4.1.3 抗滑桩桩间溜土 |
4.1.4 抗滑桩桩后土体越顶 |
4.1.5 锚索被拉断或拔出 |
4.1.6 挡土墙破裂或掩埋 |
4.1.7 崩塌防护网失效模式 |
4.2 川西地区代表性泥石流治理工程失稳模式 |
4.2.1 拦挡工程满库失效 |
4.2.2 坝基冲刷掏蚀破坏失效 |
4.2.3 坝基渗透破坏失效 |
4.2.4 坝肩失稳破坏失效 |
4.2.5 坝顶冲蚀破坏失效 |
4.2.6 桩林地基掏刷毁坏失效 |
4.2.7 排导槽破坏失效 |
4.2.8 边墙掩埋失效 |
4.2.9 副坝破坏失效 |
4.3 本章小结 |
第5章 典型滑坡治理工程失效机制及治理效果评价研究 |
5.1 川西峡谷区坡折部位变形与滑坡 |
5.2 巴地五坡村滑坡形成机制 |
5.2.1 巴地五坡村滑坡环境条件 |
5.2.2 滑坡基本特征 |
5.2.3 滑坡治理工程措施及失效过程 |
5.2.4 滑坡变形演化过程及其成因机制 |
5.2.5 巴地五坡村滑坡治理工程失效过程数值模拟研究 |
5.3 巴地五坡村滑坡治理工程效果评价 |
5.3.1 滑坡防治效果评价因素 |
5.3.2 治理效果综合评价模型 |
5.3.3 巴地五坡村滑坡治理工程治理效果 |
5.4 本章小结 |
第6章 典型泥石流治理工程效果评价研究 |
6.1 川西地区典型泥石流概况 |
6.1.1 川西地区泥石流分布概况 |
6.1.2 川西地区典型泥石流防治工程案例 |
6.2 羊岭沟泥石流治理效果 |
6.2.1 地质环境概况 |
6.2.2 羊岭沟泥石流基本概况 |
6.2.3 羊岭沟泥石流治理工程失效数值模拟研究 |
6.3 簇头沟泥石流8.20启动机理及治理工程失效分析 |
6.3.1 泥石流形成条件研究 |
6.3.2 簇头沟泥石流物源启动模式 |
6.4 本章小结 |
结论与展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读学位期间取得学术成果 |
(10)恒阻大变形锚杆支护机理数值试验研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
主要符号表 |
1 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 国内外相关工作研究进展 |
1.2.1 锚杆材料研究现状 |
1.2.2 锚杆锚固技术研究现状 |
1.2.3 吸能锚杆研究进展 |
1.3 本文主要研究内容及研究路线 |
2 静载作用下恒阻大变形锚杆支护机理分析 |
2.1 引言 |
2.2 恒阻大变形锚杆的能量方程 |
2.3 恒阻大变形锚杆单轴拉伸性能 |
2.3.1 RFPA基本原理简介 |
2.3.2 恒阻大变形锚杆数值模型 |
2.3.3 拉伸模拟试验结果分析 |
2.4 恒阻大变形锚杆拉拔数值试验 |
2.4.1 数值模型 |
2.4.2 锚固岩体破坏模式分析 |
2.4.3 锚固力影响因素 |
2.4.4 锚固体声发射分析 |
2.5 恒阻大变形锚杆支护效果 |
2.5.1 数值模型 |
2.5.2 数值试验结果分析 |
2.6 不同锚杆支护效果对比分析 |
2.6.1 强度对比分析 |
2.6.2 应变对比分析 |
2.6.3 位移对比分析 |
2.7 三维条件下恒阻大变形锚杆对岩体作用 |
2.7.1 数值模型 |
2.7.2 数值试验结果 |
2.8 本章小结 |
3 恒阻大变形锚杆的竹节效应 |
3.1 负泊松比概念 |
3.2 数值模型 |
3.3 数值试验结果分析 |
3.4 本章小结 |
4 动静组合加载下恒阻大变形锚杆支护特性分析 |
4.1 引言 |
4.2 动静组合版RFPA简介 |
4.3 动静组合加载下数值模型设计 |
4.3.1 数值模型 |
4.3.2 加载方式 |
4.4 动静组合加载下数值试验结果分析 |
4.4.1 模型破坏形态 |
4.4.2 应力分析 |
4.4.3 位移变化分析 |
4.4.4 声发射特征分析 |
4.5 数值试验结果讨论 |
4.6 本章小结 |
5 含恒阻大变形锚杆的岩体稳定性数值分析 |
5.1 引言 |
5.2 边坡稳定性数值分析 |
5.2.1 数值模型 |
5.2.2 数值计算结果分析 |
5.2.3 数值计算结果讨论 |
5.3 断层稳定性分析 |
5.3.1 数值模型 |
5.3.2 数值计算结果与分析 |
5.4 本章小结 |
6 阳山隧道微震监测及恒阻大变形锚杆支护效果研究 |
6.1 阳山隧道地质环境 |
6.2 阳山隧道微震监测系统 |
6.2.1 微震监测原理 |
6.2.2 微震监测系统构建 |
6.2.3 微震信号分析与识别 |
6.3 微震活动特征 |
6.3.1 微震活动的“时、空、强”分布特征 |
6.3.2 微震事件频次演化规律 |
6.3.3 微震能量演化规律 |
6.4 结果讨论 |
6.5 恒阻大变形锚杆支护效果分析 |
6.5.1 数值模型 |
6.5.2 数值计算结果分析 |
6.6 本章小结 |
7 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 创新点 |
7.3 展望 |
参考文献 |
附录A 不同数值试验方案的锚固力和破坏模式 |
攻读博士学位期间科研项目及科研成果 |
致谢 |
作者简介 |
四、能量损伤锚固模型在滑坡地质灾害治理中的应用(论文参考文献)
- [1]隧道-滑坡相互作用影响及控制防护技术研究现状与展望[J]. 张治国,毛敏东,PANY.T.,赵其华,吴钟腾. 岩土力学, 2021(11)
- [2]延安市宝塔区小南沟滑坡特征及治理研究[D]. 张凡琛. 西北大学, 2021(12)
- [3]轻型装配式边坡快速加固结构研究[D]. 王晨牟. 大连理工大学, 2021(01)
- [4]膨胀土滑坡微型桩加固系统动力响应研究[D]. 陈斌. 西安工业大学, 2020(02)
- [5]典型复合层状岩体结构面剪切破坏演化规律与锚固机理研究[D]. 姜耀飞. 中国地质大学, 2020(03)
- [6]反倾岩质边坡-锚固体系演化试验研究[D]. 亢嘉延. 中国矿业大学, 2020(03)
- [7]微型桩与滑坡地震动力相互作用研究[D]. 李楠. 长安大学, 2020(06)
- [8]高家房基滑坡稳定性分析与抗滑桩治理方案研究[D]. 邱煜珩. 西南交通大学, 2020(07)
- [9]川西地区地质灾害防治工程效果评价研究[D]. 胡芹龙. 成都理工大学, 2020(04)
- [10]恒阻大变形锚杆支护机理数值试验研究[D]. 陈峰. 大连理工大学, 2020(07)