隧道洞口边仰坡稳定性的上限分析

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1、万方数据中图分类号坐5墨UDC624硕士学位论文学校代码!Q§33密级坌珏隧道洞口边仰坡稳定性的上限分析Upperboundanalysisofs10pestabilityf．0rtunnelentranCe国家自然科学基金项目(51178468)作者姓名：学科专业：研究方向：学院(系、所)：指导教师：王路路土木工程桥梁与隧道工程土木工程杨小礼教授论文答辩日期壹咝L至：鸯1答辩委员会主席中南大学2014年5月万方数据学位论文原创性声明本人郑重声明，所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了论文中特别加以标注和致谢的地

2、方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中南大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均己在论文中作了明确的说明。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。作者签名：受醴日期：盟年上月盟日学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版；本人允许本学位论文被查阅和借阅；学校可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用复印、缩印或其它手段保存和汇编本学位

3、论文。保密论文待解密后适应本声明。作者签名：豆窿瞧日期：业年羔月盐日导师日期：万方数据隧道洞口边仰坡稳定性的上限分析摘要：随着我国经济的迅速发展及基础设施投入的加大，在工程建设中出现了越来越多的隧道工程。隧道洞口边仰坡的稳定性关系到整个隧道施工的顺利进行。另外，若隧道洞口所处地段地质条件较差，极易出现滑坡问题。如何保证隧道洞口段工程施工的安全和质量，便成为研究热点。针对隧道洞口边仰坡所处的地质条件及实际工程情况，本文采用极限分析上限原理对隧道洞口边仰坡的稳定性进行分析，主要包括以下几个方面的内容：(1)基于极限分析上限原理，建立了隧道洞口边仰坡的对数螺旋

4、线破坏机构，对其稳定性进行分析。首次计算了隧道洞口边仰坡的上限计算公式，计算了其外部重力做功功率以及内部能量耗散功率方程，将隧道洞口边仰坡临界高度的求解转化为非线性规划的数学问题。将计算结果与已有的极限平衡法结果进行比较，可知两者的计算结果相差不大，进而验证了本文方法的有效性。(2)考虑地震力荷载、孔隙水压力作用的影响，并结合强度折减技术，计算了复杂情况下隧道洞口边仰坡的安全系数。通过参数分析，得出地震力及孔隙水压力对隧道洞口边仰坡稳定性的影响。(3)针对非均质土体中应用上限定理的困难，利用滑动面离散技术，通过关键点的坐标生成速度间断面，研究了非均质土的

5、隧道洞口边仰坡的稳定性问题。与传统解析方法的比较说明，当破坏机构的主要参数相同时，离散方法求得的功率与解析方法求得功率相近，验证了离散方法的有效性。(4)根据蒙华煤运通道九条岭隧道边仰坡工程及湘西大干溪I号隧道洞口边仰坡滑坡工程，利用本文提出的稳定分析方法，对实际隧道边仰坡的安全系数及临界高度进行了计算。结果表明，本文提出的上限分析方法对于隧道边仰坡稳定性分析是可靠和有效的。本文共有图35幅，表5个，参考文献97篇。关键词：隧道边坡，稳定性分析，临界高度，破坏模式，离散技术分类号：U458II万方数据Upperboundanalysisofslopest

6、abili锣fortunnelentranceABSTRACT：Withther印1ddeVelopmentof。ourcount巧’seconomyandinVestmentincreasillgin疗astructure．Therearemoreandmoretunnelsintheengineeringconstmction．Andtheslopestabilityoftunnelentranceisrelatedtothewholetunnelprojectcanbesmoothlycarried．Andthegeologicalconditio

7、noftunnelentra皿ceiscomplexwithlandslidesandotherphenomena．Howtoguamteethesaf．et)randqualityoftunnelportalsectionconst]mctionhasbecomeahotresearchtopic．BaseonthegeologicalconditionsofthetIlmelslopeandengineeringpracticalsi印ificance，thisp印erusedthetheo巧oflimitanalysisupperlimittoan

8、alyzethestabilit)rofmetunnelslope：(1)Int