基于應變軟化理論的順層邊坡失穩(wěn)機理及局部破壞范圍研究

第1章 緒 論 - 1 -
1.1 問題的提出 - 1 -
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 - 3 -
1.2.1 泥化夾層剪切強度變化特征研究現(xiàn)狀 - 3 -
1.2.2 基于應變軟化理論的邊坡力學行為特征研究現(xiàn)狀 - 5 -
1.2.3 順層邊坡失穩(wěn)機理研究現(xiàn)狀 - 7 -
1.2.4 順層邊坡局部破壞范圍研究現(xiàn)狀 - 9 -
1.3 存在的主要問題及擬解決的方法 - 10 -
1.4 主要研究內(nèi)容及技術路線 - 11 -
1.4.1 主要研究內(nèi)容 - 11 -
1.4.2 研究技術路線 - 12 -
第2章 泥化夾層剪切強度變化特征試驗研究 - 15 -
2.1 泥化夾層應變軟化特征試驗研究 - 15 -
2.1.1 順層滑坡中的典型層間泥化夾層類型分析 - 15 -
2.1.2 采樣區(qū)工程地質(zhì)特征 - 17 -
2.1.3 試樣的制取與保存 - 19 -
2.1.4 試樣的物質(zhì)成分分析 - 20 -
2.1.5 應變軟化試驗過程及結果 - 20 -
2.1.6 泥化夾層應變軟化試驗方法及步驟總結 - 24 -
2.2 不同類型泥化夾層應變軟化特征綜合分析 - 25 -
2.2.1 泥化夾層峰殘剪切強度值分布特征總述 - 25 -
2.2.2 不同類型泥化夾層峰殘剪切強度值對比分析 - 27 -
2.2.3 泥化夾層應變軟化過程中的塑性剪切位移分析 - 30 -
2.3 水對泥化夾層應變軟化特征的影響分析 - 31 -
2.3.1 水對泥化夾層峰值剪切強度的影響 - 31 -
2.3.2 水對泥化夾層應變軟化過程的影響 - 33 -
2.4 泥化夾層剪切強度隨時間變化的軟化及硬化特征研究 - 35 -
2.4.1 試驗方法 - 35 -
2.4.2 試驗結果分析 - 36 -
2.5 本章小結 - 38 -
第3章 含應變軟化特征的數(shù)值接觸單元模型研究 - 40 -
3.1 FLAC接觸單元及應變軟化本構特征 - 40 -
3.1.1 FLAC接觸單元特征 - 40 -
3.1.2 FLAC應變軟化-硬化本構模型特征 - 41 -
3.2 FLAC接觸單元應變軟特征的實現(xiàn) - 41 -
3.2.1 鏈表式數(shù)據(jù)類型的特點 - 42 -
3.2.2 FLAC接觸單元數(shù)據(jù)的訪問與修正 - 42 -
3.2.3 FLAC接觸單元數(shù)據(jù)類型的特點 - 43 -
3.2.4 FLAC中含應變軟化特征接觸單元的完善 - 44 -
3.3 含應變軟化接觸單元的直剪試驗數(shù)值驗證 - 46 -
3.3.1 模型的建立 - 47 -
3.3.2 剪切應力-位移關系曲線模擬結果 - 48 -
3.3.3 漸進性破壞過程及內(nèi)部應力變化特征 - 48 -
3.4 接觸單元強度參數(shù)演化與剪切應力-位移關系曲線研究 - 51 -
3.5 本章小結 - 54 -
第4章 基于應變軟化理論的順層邊坡力學行為分析 - 56 -
4.1 順層邊坡復合接觸元模型的設計 - 56 -
4.1.1 模型的幾何特征 - 56 -
4.1.2 接觸單元的設置 - 56 -
4.1.3 模型的本構關系及材料參數(shù) - 58 -
4.2 應變軟化接觸單元對層間應力特征的響應 - 58 -
4.2.1 應變軟化效應前層間接觸單元的受力特征 - 58 -
4.2.2 產(chǎn)生應變軟化效應的力學準則 - 60 -
4.2.3 應變軟化效應對層間應力特征的響應 - 61 -
4.3 應變軟化效應的鏈式傳遞 - 63 -
4.3.1 漸進性破壞現(xiàn)象的產(chǎn)生 - 64 -
4.3.2 漸進性破壞過程中層面應力變化特征 - 67 -
4.3.3 漸進性破壞的機理 - 69 -
4.4 順層邊坡破壞特征分類 - 71 -
4.5 本章小結 - 71 -
第5章 順層邊坡首段局部破壞范圍研究 - 73 -
5.1 首段局部破壞范圍的定義 - 73 -
5.2 首段局部破壞范圍的影響因子敏感度分析 - 74 -
5.2.1 單因子敏感度分析 - 74 -
5.2.2 多因子敏感度分析 - 76 -
5.3 首段局部破壞范圍理論計算公式分析 - 78 -
5.3.1 局部破壞范圍與層厚的關系 - 79 -
5.3.2 局部破壞范圍與巖層傾角的關系 - 79 -
5.3.3 局部破壞范圍與泥化夾層峰值摩擦角的關系 - 80 -
5.3.4 局部破壞范圍與泥化夾層殘余摩擦角的關系 - 80 -
5.3.5 局部破壞范圍與泥化夾層峰值黏聚力的關系 - 81 -
5.3.6 局部破壞范圍與泥化夾層殘余黏聚力的關系 - 81 -
5.3.7 局部破壞范圍與泥化夾層塑性剪切位移的關系 - 82 -
5.3.8 局部破壞范圍與坡長的關系 - 82 -
5.3.9 首段局部破壞范圍理論計算公式的擬合 - 86 -
5.4 理論計算公式的簡化分析 - 87 -
5.4.1 泥化夾層的極限應變軟化特征 - 87 -
5.4.2 首段局部破壞范圍理論計算公式的簡化分析 - 87 -
5.5 基于現(xiàn)場樣本邊坡特征的理論計算公式修正分析 - 88 -
5.6 含泥化夾層順層邊坡局部破壞范圍的計算方法及步驟 - 91 -
5.6.1 確定順層邊坡巖體結構特征 - 91 -
5.6.2 分析順層邊坡中泥化夾層特征 -91 -
5.6.3 邊坡破壞模式判斷 -92 -
5.6.4 局部破壞范圍計算 -92 -
5.7 本章小結 -92 -
第6章 工程實例 -94 -
6.1 宜萬線巴東車站順層邊坡開挖現(xiàn)場監(jiān)測及數(shù)值計算驗證 -94 -
6.1.1 宜萬線巴東車站工程地質(zhì)條件 -94 -
6.1.2 宜萬線巴東車站順層邊坡支擋設計方案 -97 -
6.1.3 現(xiàn)場監(jiān)測方案及監(jiān)測過程 -101 -
6.1.4 分項監(jiān)測成果分析 -106 -
6.1.5 監(jiān)測成果綜合分析 -115 -
6.1.6 數(shù)值計算驗證 -119 -
6.1.7 無支護作用下的開挖局部破壞范圍分析 -126 -
6.1.8 小 結 -127 -
6.2 重慶湘渝高速順層滑坡破壞特征 -127 -
6.2.1 工程概況 -127 -
6.2.2 滑坡工程地質(zhì)條件 -127 -
6.2.3 滑坡基本特征 -129 -
6.2.4 滑坡形成的原因 -130 -
6.2.5 滑坡滑移范圍的理論計算驗證分析 -131 -
6.3 四川簡陽雷打石順層滑坡破壞特征研究 -131 -
6.3.1 工程概況 -131 -
6.3.2 滑坡工程地質(zhì)條件 -132 -
6.3.3 滑坡基本特征 -134 -
6.3.4 滑坡形成的原因 -135 -
6.3.5 滑坡滑移范圍的理論計算驗證分析 -136 -
6.4 本章小結 -137 -
結 論 -138 -
參考文獻 - 141 -