基于渗流—应力耦合作用的边坡稳定性分析

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1、ADissertationSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterinEngineeringSlopeStabilityAnalysisBasedOnTheCoupledActionOfSeepageAndStressMasterCandidate：YeJianMajor：MiningEngineeringSupervisor：Prof.ShengJianlongWuhanUniversityofScienceandTechnologyWuhan,Hubei4300

2、81,P.R.ChinaMay24,2015摘要随着国家对基础建设投资的加大，大量岩土工程问题随之涌现。其中，边坡与基坑的稳定性问题更加突出。特别是沿海地区，工程岩土体受地下水渗流的影响，大量边坡失稳事故的产生都是由于地下水的作用。研究地下水渗流对边坡稳定性的影响有较大的实际意义。选取边坡的典型剖面，运用FLAC3D软件进行建模与计算，通过应力和位移云图分析边坡稳定性情况。通过改变地下水位，计算分析边坡稳定性变化情况，探讨地下水对边坡的影响机理和作用效果。基于π定理和强度折减法理论，分别计算边坡在不同参数组合下的安全系数，分析岩土体强度参数的变化对边坡稳定

3、性的影响，并建立安全系数与各影响因素之间的π参数形式函数关系；结果表明，岩土体强度参数中，粘聚力和内摩擦角对边坡的安全系数影响比抗拉强度明显。以广州某基坑边坡工程实例为研究对象，建立三维模型，计算分析边坡在无水干燥、渗流应力不耦合与渗流应力耦合三种工况下的稳定性情况；得出三种工况下的基坑边坡安全系数分别为1.7，1.4和1.1，说明地下水和边坡应力场耦合作用对边坡的稳定性影响明显，在分析讨论含水边坡的稳定性问题时，考虑地下水与边坡的耦合作用十分必要；为类似工程边坡稳定性分析提供借鉴。关键词：边坡；数值模拟；π定理；渗流；耦合分析IAbstractWitht

4、heincreaseofnationalinvestmentininfrastructure,largenumberofgeotechnicalproblemsappear.Amongthem,thestabilityproblemofslopeandfoundationpitisparticularlyevident.Especiallyinthecoastalareas,rockandsoilisaffectedbygroundwaterseepage,alotofslopeinstabilityaccidentsareduetotheactionof

5、groundwater.Thereisgreatpracticalsignificancetoresearchtheeffectofgroundwaterseepageonslopestability.ThedissertationselectsatypicalprofileofslopeasanexampleandusesthesoftwareFLAC3Dtomodelandcalculateit,analyzestheconditionofslopestabilitybythecloudofstressanddisplacement.Bychangin

6、gtheundergroundwaterlevel,exploresthemechanismofgroundwateronslopebythechangeofslopestabilitycircumstances.Basedontheπtheoremandstrengthreductionmethod,thepapercalculatesthesafetyfactoroftheslopeunderdifferentcombinationsoftheparameters,analyzestheinfluenceofthestrengthparameterso

7、frockandsoilontheslopestability,andestablishesafunctionofπparametersbetweensafetyfactorandinfluencingfactors.Theresultsshowthat,intheserockandsoilstrengthparameters,theinfluenceofcohesionandfrictiononthesafetyfactorismoreobviousthantensilestrength.Thedissertationtakesafoundationpi

8、tslopeinGuangzhouastheresearchobj