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《贵州大学》 2008年
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以斜坡坡肩为承载面的层状岩基极限承载力计算理论研究

陈龙  
【摘要】: 如何确定以斜坡坡肩为承载面的层状岩基承载力,是目前岩土工程界急需解决的一大科学难题。本论文在系统研究层状岩体力学参数的基础上,以结构面强度、岩块强度及结构面倾向、结构面倾角等为主要参数,全面划分了含一组结构面各向异性层状岩基的破坏模式、临界条件和判别依据;进而以极限分析理论(主要为极限平衡法和滑移线法)为理论基础,全面开展了以斜坡坡肩为承载面的层状岩基极限承载力计算理论研究,取得如下成果: 1、研究了层状岩体力学参数取值方法,并建议了相应的计算公式。 2、创造性地应用“压杆稳定”原理对溃屈破坏进行了分析研究,并推导了产生溃屈破坏的岩层厚度计算公式。 3、通过对层状岩基稳定性影响因素的分析,划分了以边坡坡肩为承载面的层状岩基在不同参数组合时的8种可能破坏模式,并给出了各破坏模式发生的临界条件及判别依据。 4、根据极限平衡法和滑移线法,推导了6种破坏模式下边坡坡肩所能承受的极限荷载(极限承载力,包括竖向承载力和横向承载力)计算公式,并以算例说明了各破坏模式下极限承载力公式的计算步骤。 5、在建立6种破坏模式下边坡坡肩所能承受的极限承载力(极限荷载)计算理论的基础上,以相应理论反推了边坡坡面所需施加支护荷载的计算公式,并以算例说明了各计算公式的应用步骤。 6、首次运用滑移线理论求解边坡稳定性及坡肩极限承载力、坡面所需支护力时,同时考虑岩土体的重力和内摩擦角,克服了运用滑移线理论“不计体力”的缺陷,增强了滑移线法的适用性。 7、针对缓倾、水平层状岩质边坡的失稳破坏特点,根据潘家铮最小值原理,创造性地利用应力间断面的可调性,寻找双平面破坏模式下的最不利滑面,并阐明了相应的求解步骤和方法。 本论文首次对层状岩体力学参数的预测、含一组结构面层状岩质边坡的破坏模式及坡肩极限承载力、坡面支护力计算理论开展了较全面系统的研究,对切实解决工程难题、指导工程实践、发展岩基承载力理论均有重要的理论意义、现实意义和广阔的应用前景。
【学位授予单位】:贵州大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:TU45

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