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《武汉理工大学》 2010年
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浅变质岩风化层边坡渐进破坏模式研究

曾格华  
【摘要】:随着社会经济的高速发展,人类的各项工程建设活动也越来越密集。改革开放以来,中国高速公路路网建设脚步越来越快,作为我国西南地区相对比较贫困落后的贵州省,近年来开工建设的公路也是成倍的增长。因贵州省地形地貌多样,地质条件相当复杂,在这些公路的建设过程中也产生了各种各样的问题和困难。 本文针对贵州省三穗至凯里高速公路建设过程中产生的大量有着特殊岩性岩体的浅变质岩风化系边坡失稳问题,选取了三凯高速公路第十三合同段右幅K126+700-K127+300的路堑边坡-南约沟滑坡作为分析研究的工程实例,通过前期的现场调研获得了该滑坡所处场区的地形、地貌、水文地质、岩层组成、岩体特性以及其岩体力学参数等,并通过现场勘察获得了该滑坡在治理之前坡体以及坡面所表现的一些变形和滑动趋势。 研究工作首先按照南约沟滑坡的基本情况进行有限元模型的建立,通过有限元分析软件ANSYS对其整体稳定性基于强度折减法进行分析,并得到该边坡的塑性区分布区域以及状态,结合现场监测数据进行实际合理滑动面的方位确定。在得到以上比较符合实际的滑动面以后,通过在将滑动面以上的滑体进行离散,将得到的离散数据文件通过自编的建模程序在滑动面的所有节点施加切法向弹簧单元,用以模拟滑体底面与滑床之间的接触摩擦,得到边坡渐进破坏的发展过程以及滑动面上受力情况在该过程中的变化规律,分析得出以下结论: (1)浅变质岩因其岩体破碎,完整性差,易因风化作用而造成其岩土力学参数产生大幅减小,风化作用后容易形成软弱层,在强降雨、工程开挖施工等外界因素的影响下软弱带逐步发展为滑坡的滑动面,使得边坡整体失稳。 (2)根据对南约沟滑坡的渐进破坏过程的模拟,可以说明该类边坡的失稳往往是坡体后缘因为前缘开挖形成临空面或者坡体前部阻滑段的减少形成拉裂,并逐步向下产生蠕滑,进而带动整个滑体产生下滑以及边坡的整体失稳。 (3)对取自南约沟的四个典型断面的迭代过程塑性区分布图进行分析,主滑面的塑性区分布范围最大,其塑性区的扩展速度也是最快的,结合现场对坡体上裂缝的分布及其规模的调研结果,可知该滑坡体是在主滑动面即滑体中部首先产生蠕滑,坡体其他部分随该蠕滑过程逐步产生失稳,最终形成现有滑坡体。 (4)根据迭代计算过程中滑动面上受力情况以及边坡整体安全系数的变化趋势,结合现场的调研结果,得出该类边坡的失稳变形破坏模式为滑移(蠕滑)-拉裂破坏。
【学位授予单位】:武汉理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:U416.14

【参考文献】
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