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土质边坡稳定性因子研究

吴桂芹  
【摘要】:边坡的变形破坏是一个长期的变化过程,其稳定性受边坡内在因素和外部因素等多种条件的影响。内部因素包括:组成边坡的岩土体类型及性质、边坡地质构造、边坡形态、地下水等:外部因素包括:振动作用、气候条件、风化作用、坡体植被、人类工程活动等。在一定的工程地质条件下,有些因素对边坡稳定性影响较大,而有些则较小,这就是说,影响因素对边坡失稳的贡献是不同的。找出边坡失稳主要影响因子,对边坡失稳灾害的防治及人工边坡的设计具有重要意义。因此,加强对边坡及其作用形式的正确认识,研究影响边坡稳定的因素及各因素的贡献水平,一直是岩土工程界研究的重要课题之一。本文结合贵州特殊的环境工程地质条件和贵州红粘土特性对各影响因素的作用机理进行了系统的归纳和总结。 为了研究各主要影响因素对边坡失稳的贡献程度,本文基于有限元理论利用ANSYS软件对土边坡安全系数计算,对红粘土边坡的各主要影响因素进行了敏感性研究,计算分析了各影响因素对边坡稳定的影响水平,对边坡稳定安全系数与各敏感因子的相关性进行了研究,并建立了回归方程。研究表明:边坡安全系数F_s与各敏感因子相关关系显著,其中,边坡坡高h、坡率m与安全系数F_s呈曲线相关,土体重度γ、粘聚力c、内摩擦角φ等都与安全系数F_s呈线性相关。随着土体粘聚力c、内摩擦角φ的增大,边坡稳定安全系数F_s增大:而随着坡高h、坡率m、土体重度γ增大或提高,边坡稳定安全系数F_s减小。边坡稳定性影响因素中坡率m的变化引起稳定系数F_s的变化最大且对边坡稳定最敏感。内摩擦角φ的变化引起稳定系数F_s的变化次之,坡高h引起F_s的变化则最小。内摩擦角φ、粘聚力c对边坡稳定较为敏感,土体重度γ最不敏感。根据敏感因子分析结果,有助于针对主要影响因素进行边坡的加固处理。


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