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《青岛理工大学》 2010年
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堆积层滑坡位移矢量角与稳定性定量关系及其优化治理研究

李新源  
【摘要】:堆积层滑坡是指发生在第四系及近代松散堆积层的一类滑坡,它包括一切土层滑坡、山区各类堆积物滑坡以及由构造、卸荷、风化等次生作用形成的各类松散破碎岩土体的滑坡,它分布广、规模大、突发性强、且危害性严重。为此,如何对该类滑坡进行科学预测与有效防治具有深远的理论意义和巨大的经济效益。 本文以国家自然科学基金资助项目“水诱发堆积层滑坡的加卸载响应比参数与位移动力学预测(40672182)”和“堆积层滑坡位移矢量角动力学参数与位移多源信息综合预测(项目编号:40872184)”为依托,以长江三峡库区张家湾V号滑坡、八字门滑坡实例为背景,在用大型有限元程序ABAQUS进行数值模拟的基础上,充分研究分析了边坡演化过程中的位移信息及其变化规律,将位移矢量角作为水平、垂直位移的变化动力学参数,重点研究了边坡位移矢量角的时空特征,较为深入的研究了位移矢量角与稳定系数的定量关系。研究分析了边坡治理工程过程中的位移信息及其变化规律,以位移矢量角的形式反映边坡在不同抗滑挡土墙位设置抗滑挡土墙后稳定性的变化规律,重点探讨了位移矢量角理论在边坡工程的运用价值和意义,获得了一些具有理论意义和实用价值的成果,现归纳如下: 1)通过分析堆积层滑坡的基本特征与位移动力学特征,得出位移矢量角是描述其稳定状态和演化阶段的重要位移动力学参数,且具有与位移速率不同的变化规律和物理意义。 2)堆积层边坡位移矢量角是一个由不同性质位移量构成的综合位移矢量角。不同变形阶段具有不同的变化规律,这些变化规律符合自组织特征,即随着边坡向失稳的发展其位移矢量角从无序转向有序,进而又从有序转向突变。 3)边坡位移矢量角的大小及变化规律是由坡体所受的应力状态与其演化阶段决定的。在临滑状态位移矢量角发生急剧变化,这一特征可以作为一种判据来对边坡稳定性做出评价。相应的,边坡的位移矢量角变化值在整体失稳前均比较稳定;在边坡即将失稳时其位移矢量角变化突然增大。 4)通过对堆积层滑坡特征和位移矢量角动力学规律的分析,可知位移矢量角发生突变时折减系数越大,则工程的有效期越长久,治理效果越理想。 5)采用有限元强度折减法计算支挡结构内力,既可以考虑支护结构与岩土介质共同作用的关系,又可以直接算出结构内力,具有很大的优越性和应用前景。
【学位授予单位】:青岛理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:P642.22

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