剪胀性土质边坡体系稳定性的分析与评价

《剪胀性土质边坡体系稳定性的分析与评价》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、剪胀性土质边坡体系稳定性的分析与评价1绪论1.1研究背景　　剪胀性土质边坡体系稳定性的分析与评价1绪论1.1研究背景我国幅员辽阔，三分之二的国土面积都是山地。滑坡灾害发生频繁。据不完全统计，每年发生的滑坡数以千计，所带来的经济损失平均在30亿左右，滑坡己经成为影响我国经济发展和社会进步不可忽视的一个重要因素。岩土界的学者们从来没有停止过对滑坡的预防、预测和预警方面的探索和研究，无论是自然界广泛存在的天然边坡、还是建筑施工中遇到的基坑放坡、路基斜坡和土石坝工程等人工边坡，都需要进行边坡稳定分析来确保工程的服役性能和人民的生命财产安全。进入

2、21世纪以来，我国进入了城市化大发展阶段，每年都会有一大批高速铁路、高速公路项目得到审批，在修建高铁、高速公路的过程中不可避免的要穿山越岭，无论是在修建过程中还是后期运营中，道路沿线周边滑坡直接影响到人民的生命财产安全。因此正确评价边坡的稳定性，具有重要的现实意义。采用安全系数来评价边坡的稳定性需要考虑如下问题：（1)安全系数会受到很多因素的影响，如何准确估算出边坡安全系数，是我们面临的一个重要课题（2)仅仅采用安全系数来评价边坡设计是否安全或保守是否全面，是否需要结合更多的信息来评价边坡体系的稳定也是值得探索和研宄的。边坡稳定分析方法

3、的研宄始于20世纪20年代。至今己发展出极限平衡法、极限分析法和有限元法等。极限平衡法的优点是形式比较简单，运用起来也比较方便，在稳定性分析方面可以满足工程要求，因而受到广泛的应用，但极限平衡法基于一系列的假设条件，如预先指定滑裂面、条分体为刚性或简化条分体间的作用力等，这些假设忽略了土体真实的应力应变关系，所以说极限平衡法在实际应用上就存在着局限性。极限分析法虽然把土体的应力应变关系考虑进去，但得到的应力、应变场也只能是假定滑裂面上的，同样忽视了土体变形对边坡稳定性的影响。然而弹塑性有限元法却能克服上面两种方法的不足之处，弹塑性有限元

4、法不需要预先假设滑裂面的位置形状，可以通过真实的本构模型反映出土体的多种工程行为，如剪胀性、弹塑性，非线性等。..1.2研究现状材料在剪切过程中体积会产生变化，而剪胀角就是用来衡量体积变化率的一个物理量。材料在剪切时会产生切向和法向位移，而法向位移与切向位移的比值就等于剪胀角的正切值。剪胀角是用来表征材料剪胀性的一个重要物理量。分析剪胀性对土坡稳定性影响的一个关键问题就是确定剪胀角的值。到目前为止，确定剪胀角的方法有常规的三轴试验也有理论分析的结果，但要想准确得到剪胀角的值是比较困难的。但是岩土类材料试件变化会影响泊松比//和弹性模量E

5、的值，从而得到的塑性应变也会不准确。而且剪胀角还会受围压和孔隙比的变化而变化，所以通过室内试验方法获得剪胀角的准确值是比较困难的。许多学者在研宄剪胀角的过程中都把剪胀角取为一个常数，而密实度和有效平均正应力等材料参数对剪胀角的影响却没有考虑进去。目前关于土坡稳定的计算方法通常只考虑土体内摩擦角，而忽视了剪胀性对土坡稳定性的影响。在有限元方法中如果用相关联流动法则去分析土坡稳定性其实也是无法考虑剪胀性的，这是由于选取的剪胀角的值远远大于土体真实剪胀角的值，为此许多学者进行了研究。Rob模型，文中同时得出了常规的极限平衡法不能很好分析复杂边

6、坡问题，强度折减法有较高的稳定性和可靠性的结论。在运用重力加载法的过程中只需要修改重力加速度一个参数，避免了其他参数的判别过程，而且能够省去繁琐的折减步骤，计算效率上肯定是优于强度折减法的。但强度折减法的可靠性、精度可能要优于重力加载法。综上所述，强度折减法和重力加载法各有其适用范围，在使用时我们应该具体问题具体分析，扬长避短。..3剪胀角对无支护边坡稳定性的影响分析..........213.1有限元强度折减法的基本原理..........213.2重力加载法的基本原理..........223.3ABAQUS简介..........

7、233.4边坡失稳的判定依据..........233.5剪胀角对边坡稳定性的影响分析..........273.6重力加载法研究剪胀角对分层边坡稳定性的影响..........323.7本章小结..........344剪胀角对有支护边坡体系稳定性的影响分析..........374.1ABAQUS中接触面理论..........374.2剪胀角对有抗滑桩支护边坡体系的影响分析..........394.3剪胀角对有挡土墙支护边坡体系的影响分析..........524.4剪胀角对桩墙共同作用边坡体系的影响分析..........57

8、5结论及展望..........635.1结论..........635.2展望..........644剪胀角对有支护边坡体系稳定性的影响分析4.1ABAQUS中接触面理论在模拟抗滑桩加固边坡和挡土墙支挡