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《基于滲流場和應(yīng)力場耦合作用的岸坡穩(wěn)定性分析》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、暨南大學(xué)碩士學(xué)位論文題名（中英對照）：基于滲流場和應(yīng)力場耦合作用的岸坡穩(wěn)定性分析Stabilityanalysisofbankslopebasedoncouplingofseepageandstressfields作者姓名：陳東輝指導(dǎo)教師姓名陳曉平及學(xué)位、職稱：博士、教授學(xué)科、專業(yè)名稱：結(jié)構(gòu)工程學(xué)位類型：學(xué)術(shù)學(xué)位論文提交日期：論文答辯日期：答辯委員會主席：論文評閱人：學(xué)位授予單位和日期：獨創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進行的研宄工作及取得的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，論文中不包含其他人己經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研宄成果，也不包含為獲得暨南大學(xué)
2、或其他教育機構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對本研宄所做的任何貢獻均已在論文中作了明確的說明并表示謝意。學(xué)位論文作者簽名簽字曰期：州廠年么月卜曰學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解暨南大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，有權(quán)保留并向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文的復(fù)印件和磁盤，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)暨南大學(xué)可以將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編學(xué)位論文。(保密的學(xué)位論文在解密后適用本授權(quán)書）[7學(xué)位論文作者簽名:導(dǎo)師簽名:簽字日期：年/月曰簽字曰期:>
3、J：年6月/彡學(xué)位論文作者畢業(yè)后去
4、向:工作單位：電話:通訊地址:郵編:摘要庫岸滑坡問題是水庫蓄水誘發(fā)的災(zāi)害之一，隨著大型水利工程的興建，岸坡險情分布范圍擴大，岸坡在水位變動下的穩(wěn)定問題越來越受到學(xué)術(shù)界和工程界關(guān)注。目前，許多岸坡的研究工作中，滲流分析和應(yīng)力分析是分開單獨計算的，但是只要有水的地方，應(yīng)力場和滲流場就會相互影響、相互作用，處于一種復(fù)雜的動態(tài)變化過程中，構(gòu)成了流固耦合關(guān)系。本文在總結(jié)前人研究成果的基礎(chǔ)上，基于極限平衡理論和滲流場-應(yīng)力場耦合理論對一水庫近壩區(qū)的一實際古滑坡進行了穩(wěn)定性分析。首先采用極限平衡法進行穩(wěn)定分析，然后基于滲流場-應(yīng)力場耦合理論建立數(shù)學(xué)模型并求得其有限元解，通過對各種工況下
5、的岸坡穩(wěn)定進行基于耦合理論的數(shù)值分析，研究水位變動下岸坡的穩(wěn)定狀態(tài)，并根據(jù)分析結(jié)果提出了加固方案。計算結(jié)果表明，加固后的邊坡可以應(yīng)對各種設(shè)計工況，滿足穩(wěn)定要求。論文主要研究內(nèi)容與成果如下：（1）水庫第一次蓄水條件下岸坡穩(wěn)定性預(yù)測。水庫蓄水會提高滑坡體內(nèi)的地下水位，改變原有的滲流場，隨著滲流區(qū)域增大，沿滲流方向的動水壓力將增大岸坡的下滑力，又因為岸坡坡腳被淹沒，水下土體抗剪強度衰減，岸坡的抗滑力將被削減，使得岸坡前緣存在滑動危險。本文分析結(jié)果顯示，岸坡前緣在水位上升過程中產(chǎn)生了趨向水庫方向的較大位移，形成明顯的滑動區(qū)域，坡體前緣局部失穩(wěn)。邊坡整體安全系數(shù)也隨水位上升明顯下降
6、到低于規(guī)范要求。根據(jù)計算結(jié)果，可知岸坡在水庫第一次蓄水過程中將處于不穩(wěn)定狀態(tài)。（2）坡腳滑動對岸坡穩(wěn)定性的影響分析。分析表明，水位上升導(dǎo)致坡腳局部滑動后，岸坡原來的平衡狀態(tài)被打破，應(yīng)力場將重新分布，坡體中上部因失去坡腳土體的支撐可能沿著古滑動帶產(chǎn)生下滑，存在復(fù)活的危險。本文分析結(jié)果揭示了水位上升過程中岸坡中部、下部古滑動帶處剪切變形區(qū)域擴大，貫通坡腳，坡體有沿著古滑動帶向水庫方向滑動的趨勢，岸坡整體安全系數(shù)因前緣坡腳失穩(wěn)從1.759降至0.992。由此可知，若岸坡前緣失穩(wěn)，中上部坡體失去支撐而沿古滑動帶整體下滑，將形成牽引式滑坡。（3）坡腳加固對岸坡穩(wěn)定性的作用。為防止岸
7、坡牽引式滑坡的形成，本文建立了對岸坡坡腳進行壓重加固的數(shù)值分析模型，計算結(jié)果表明，無論是水庫蓄水還是水位驟降，岸坡的位移量都明顯減少，坡腳沒有形成滑動區(qū)域，也沒有局部滑動的趨勢。雖然滑坡體沿古滑動帶有局部、少量的剪切變形帶，但對于坡體整體穩(wěn)定、坡體前緣局部穩(wěn)定都沒有造成明顯的不良影響。由此可知，坡腳加固的措施能夠有效地增強坡腳材料的抗剪強度，提升坡腳抗滑力，從而遏制牽引式滑坡機制的形成，加固后岸坡處于穩(wěn)定狀態(tài)。I（4）基于變形監(jiān)測的邊坡預(yù)警系統(tǒng)研究。由于實測元件方面的制約，目前邊坡監(jiān)測的內(nèi)容一般是針對監(jiān)測點位移，很少有針對材料強度進行的監(jiān)測，但是邊坡穩(wěn)定性的判別模型和方法
8、一般是基于材料的強度，這就存在一個明顯的不銜接。針對這一現(xiàn)狀，本文從簡單適用的原則出發(fā)，以現(xiàn)行規(guī)范推薦的極限平衡法為基礎(chǔ)，初步建立了考慮強度-應(yīng)變軟化關(guān)系的邊坡穩(wěn)定預(yù)警系統(tǒng)。然后以一簡單邊坡為例給出了基于變形監(jiān)測資料的穩(wěn)定預(yù)警流程。在此基礎(chǔ)上，本文進一步結(jié)合有限元技術(shù)對此預(yù)警系統(tǒng)的平臺進行了擴充，使之可容納更多如流固耦合的巖土專業(yè)研究成果，有望形成基于變形監(jiān)測和強度-應(yīng)變軟化理論的預(yù)警系統(tǒng)，以便更適用于水庫管理和邊坡滑動防治。關(guān)鍵字：岸坡穩(wěn)定；極限平衡法；耦合分析；滲流場；應(yīng)力場IIAbstractLandslideisone
