边界元法分析边坡动力稳定性

边界元法分析边坡动力稳定性

一、边界元法分析边坡动态稳定性(论文文献综述)

张袆袆[1](2021)在《库水升降条件下滑坡渗流场特征及稳定性演化规律研究 ——以八字门滑坡分析为例》文中研究说明三峡库区地形差异悬殊,受库水位、降雨等因素影响显着,是中国典型的地质灾害高发地区,在此处产生了许多灾害性强、影响性大的滑坡。由于三峡水利工程的需要,长江三峡地区库水位每年都要经历周期性高水位涨落变化,对其周边库岸滑坡产生了极大的影响。库岸滑坡渗流场易受库水位的影响产生动态变化,导致坡体内原有平衡被破坏,进而影响滑坡的稳定性。因此,本文主要以三峡库区典型库岸堆积层滑坡-八字门滑坡为研究对象,选择坡体饱和渗透系数k与库水位升降速率v的比值k/v作为滑坡渗流场主要控制参数,分析了库水位升降条件下不同k/v的取值对滑坡渗流场的影响规律。同时利用Geo-Studio有限元模拟软件研究了不同k/v工况下滑坡位移场及稳定性的变化规律。并以此为基础,分别分析了简化实际库水位运行方案下不同k/v类型滑坡稳定性系数的变化规律,对现有库水位运行方案提出优化与调整建议。其主要研究成果如下:(1)库水位升降过程中,不同k/v工况下滑坡坡体浸润线形状不同。根据浸润线形状特征,将滑坡分为k/v>10、10≤k/v<1和k/v≤1三种类型:当k/v>10时,浸润线为水平直线或稍有倾斜;当10≤k/v<1时,坡体浸润线为倾斜直线;当k/v≤1时,浸润线为曲线。选取库水位升降结束时刻每条浸润线在坡面处和基岩处与x轴正方向的夹角之差ΔS这一参数,定量描述坡体浸润线特征,发现无论库水位上升还是下降,其都与k/v整体上呈负相关关系。(2)采用Geo-Studio软件的SEEP模块分析了不同k/v工况下滑坡渗流场变化特征,得出以下分析结果:(1)在库水位升降条件下,坡体最大单位流量与库水位升降速率和坡体渗透系数都呈正相关关系。(2)在库水位升降条件下,滑坡地下水变化量与k/v呈正相关关系。(3)在库水位上升阶段,坡体孔隙水压力与k/v呈正相关关系;库水位下降阶段,孔隙水压力与k/v呈负相关关系。(3)分析了库水位升降条件下不同k/v工况堆积层滑坡位移场及稳定性的演化规律。确定了不同k/v类型滑坡稳定性的演化规律:(1)当k/v>10时:在库水位上升过程中,滑坡稳定性系数减小;在库水位下降过程中,稳定性系数增大。(2)当1<k/v≤10时:在库水位上升过程中,滑坡稳定性系数减小;在库水位下降过程中,稳定性系数先减小后增大。(3)当k/v≤1时:在库水位上升过程中,滑坡稳定性系数增大;库水位下降过程中,稳定性系数减小。(4)利用Origin软件建立了滑坡稳定性系数与k/v关系的数学表达式,发现库水位上升阶段,滑坡稳定性系数与k/v呈负相关关系;库水位下降阶段,滑坡稳定性与k/v呈正相关关系。将滑坡渗流场与稳定性进行耦合分析,确定了滑坡稳定性系数与渗流场特征参数ΔS的数学表达式,发现库水位上升阶段,滑坡稳定性系数与ΔS呈正相关关系;库水位下降阶段,滑坡稳定性与ΔS呈负相关关系。(5)根据三峡库区库水位实际运行情况,将库水位实际调度方案进行简化,据此研究了简化实际库水位运行方案下不同k/v类型滑坡的稳定性变化规律。基于库水位实际运行要求和滑坡稳定性变化规律对三峡库区水位调度提出优化与调整建议。

高成路[2](2021)在《隧道开挖卸荷作用下岩体破坏突水近场动力学模拟分析方法》文中研究说明突水灾害严重制约着我国隧道及地下工程建设向更高质量、更高效率迈进,成为交通强国战略目标实现道路上的一道阻碍。深入认识突水灾变演化过程及其灾变机理,是解决隧道施工安全防控难题的理论基础。近年来,随着计算机技术的飞速发展和数值分析方法的广泛应用,利用数值模拟手段解决工程建设难题、再现地质灾害演化过程、揭示灾变过程中关键信息演化规律逐渐成为了研究热点,也为科学认识隧道突水灾变演化过程提供了解决思路。本文以隧道开挖卸荷作用下岩体破坏突水近场动力学模拟分析方法为主要研究目标,针对隔水岩体在隧道开挖卸荷与地下水渗流综合作用下发生的渐进破坏过程,利用基于非局部作用思想的近场动力学方法,采用理论分析、数学推导、程序研发、算例验证以及工程应用等手段,通过将近场动力学在模拟固体材料连续-非连续变形损伤与地下水渗流两方面的优势相结合,建立了描述流体压力驱动作用下裂隙岩体流-固耦合破坏过程的近场动力学模拟分析方法,并提出了描述隧道开挖卸荷效应的物质点休眠法与三维高效求解的矩阵运算方法,构建了考虑卸荷效应的应力-渗流近场动力学模拟方法,成功应用于典型岩溶隧道突水灾变过程模拟,揭示了不同影响因素对隔水岩体渐进破坏突水灾变演化过程的影响规律,为隧道突水等相关地质灾害的预测预警及安全防控提供了重要的研究手段。(1)岩体往往是由节理裂隙等不连续结构面切割而成的岩块构成的,存在明显的不连续变形特征。据此,通过引入描述节理裂隙强度弱化效应的折减系数建立了节理裂隙岩体强度折减本构模型,通过引入反映物质点不可压缩效应的短程排斥力和反映材料非均质特性的Weibull分布函数建立了描述材料在压缩荷载作用下发生非均匀破坏的近场动力学基本控制方程,并且自主研发了基于矩阵运算的三维近场动力学高效求解方法和程序,实现了近场动力学在节理裂隙岩体压缩破坏过程中的有效模拟。(2)裂隙岩体流-固耦合破坏机制是隧道岩体破坏突水灾变演化过程模拟的关键。据此,基于近场动力学非局部作用思想,建立了模拟地下水渗流的等效连续介质、离散裂隙网络介质以及孔隙-裂隙双重介质近场动力学模拟方法,结合有效应力原理,提出了反映固体材料变形破坏与地下水渗流耦合作用的物质点双重覆盖理论模型,建立了模拟裂隙岩体水力压裂过程的近场动力学流-固耦合模拟方法,揭示了裂隙岩体水力压裂过程中应力-渗流-损伤耦合作用机制。(3)开挖卸荷是诱发隧道围岩损伤破坏及突水的主要原因,目前近场动力学方法尚未在岩土工程领域广泛应用,且缺乏描述围岩卸荷过程的理论与方法。据此,提出了模拟隧道开挖卸荷效应的物质点休眠法,通过与工程现场观测数据及前人研究结果进行对比,验证了该方法在模拟隧道开挖损伤区演化规律方面的有效性和可靠性,进而建立了考虑卸荷效应的应力-渗流近场动力学模拟方法,实现了应力-渗流耦合作用下节理地层隧道开挖损伤区分布位置及形态的有效预测,为隧道施工过程岩体破坏突水灾变模拟提供了有效的数值方法。(4)隧道岩体破坏突水是不良地质构造与地下工程活动综合作用下发生的一种典型的连续-非连续动态变化过程,对数值模型的建立和求解提出了更高的要求。据此,应用自主研发的基于矩阵运算的考虑卸荷效应的应力-渗流近场动力学模拟方法及程序,依托歇马隧道典型溶洞突水案例,实现了模型试验尺度岩溶隧道施工过程中隔水岩体在开挖卸荷与地下水渗流综合作用下,开挖损伤区与渗透损伤区接触-融合-贯通直至突水通道形成的全过程模拟。(5)岩溶隧道突水灾变机理十分复杂,正确认识突水灾变发生条件与影响规律是突水灾害防控的基础。据此,依托歇马隧道工程实例,开展了工程尺度岩溶隧道突水灾变过程模拟,通过对比分析不同影响因素条件下隔水岩体渐进破坏与突水通道形成过程,揭示了溶洞发育规模、溶洞水压力、围岩材料性能和隧道埋深等因素对突水灾变过程的影响机制,通过防突结构最小安全厚度和突水防控措施分析,为岩溶隧道突水灾害预测预警及安全防控提供了科学指导。(6)近场动力学凭借其模拟材料损伤破坏的独特优势,在岩土工程领域拥有巨大的应用潜力,但是目前尚无成熟的数值仿真软件推广应用。据此,基于自主研发的考虑卸荷效应的应力-渗流近场动力学模拟方法及程序,利用C++与Matlab混合编程技术,开发了具有自主知识产权的界面友好、操作方便、扩展性强的适用于岩土工程问题的专业数值仿真软件——近场动力学工程仿真实验室(PESL),为近场动力学在岩土工程及其他领域的推广应用提供了借鉴。

肖玮[3](2020)在《山区公路沿线弃渣场稳定性及危险性评价方法研究》文中研究说明在大规模公路建设过后,工程建设在山区留下了大量的弃渣场。为了迅速、准确和批量地判断弃渣场的危险性,并提出高危弃渣场的解决方案,从而保障弃渣场周围的建构筑物等人为设施和河流等自然环境的安全,本文首先采用遥感图像识别、无人机拍摄、现场调查等方法,并结合区域地质资料和设计资料进行了弃渣场信息综合解译;然后将解译所取得的影响因素进行多因素多水平组合,开展了室内模型试验和物质点法数值模拟计算,得到了不同情况下的边坡变形破坏特征;依据稳定性分析得到的影响因素影响程度和极限平衡法理论,提出了一种弃渣场危险性评价方法,进行了数值模拟验证,并应用于实际工程。论文的主要研究内容及研究成果如下:(1)将遥感影像、地质和水文条件处理在一个地理坐标系下,对弃渣场的要素、形态和环境进行综合解释,提出了一种弃渣场遥感图像综合解译方法。通过遥感图像的综合解译,获得了弃渣场的要素信息包括含石率、弃渣量、弃渣边坡形态、挡渣坝、截排水沟、底面坡度和弃渣落石情况等。将其作为弃渣场危险性评价的基础数据源。(2)开展了室内弃渣场模拟破坏试验,选择弃渣体的含石率、底面坡度作为主要变量,得到了边坡破坏的动态演化过程、量测点孔隙水压力和点位移的变化规律。结果表明:随着含石率的减少,弃渣体抗剪强度和渗透性的下降,弃渣场稳定性下降明显;对含石率≥50%的土样,底面坡度变化对弃渣场稳定性无影响,对含石率<50%的土样,弃渣场稳定性随底面坡度的增加而减小。(3)基于物质点法建立了弃渣场破坏的多因素多水平动态破坏数值模拟计算模型,获得了含石率、弃渣超量值、挡渣坝完整程度、弃渣场排水条件、底面坡度等因素的对弃渣场稳定性的影响程度。结果表明:弃渣场含石率为第一主要影响因素,弃渣超量值为第二主要影响因素;挡渣坝完整程度、弃渣场排水条件、底面坡度为辅助影响因素,且影响作用依次减弱。数值模拟计算结果与室内试验结果相吻合,证实了数值模拟的有效性和准确性。(4)通过遥感弃渣场识别结果、室内模型试验结果以及数值模拟计算结果对弃渣场稳定性影响因子进行了分析和选择,结合弃渣场环境安全系数,提出了一种弃渣场极限平衡危险性系数P的计算方法,并给出了其取值范围。P<1时,弃渣场稳定,低危险,坡脚位移DS<0.5H(H为弃渣场高度);1≤P<5时,弃渣场不稳定,中危险,且随着P值上升,危险度上升;P≥5时,弃渣场极为不稳定,高危险,可能形成溃散型破坏。通过数值模拟对弃渣场危险性系数法进行了验证,证明其有效性后推广应用于实际工程弃渣场危险性评价。

尹超[4](2020)在《地震作用下土质边坡拉剪破坏研究》文中指出地震诱发边坡滑动破坏是地震灾难中最常见的次生灾害之一,由地震诱发山体滑坡造成的道路交通阻塞,会严重延误和阻碍地震初期的生命抢救和抗震救灾工作,从而造成不可挽回的损失。因此开展地震边坡的破坏研究具有十分重要的研究意义。土质边坡在地震作用下发生破坏实质上是一种近场非线性波动问题,既受到近场地震动影响,又受到复杂的地形地貌特征和场地地质条件的影响,表现出显着的场地、材料非线性、空间非一致性等效应。目前,对土质边坡在地震作用下的破坏特征和破坏形式尚不明确,计算分析地震边坡时采用的形状缺少相关认识,不利于土质边坡安全评价和抗震分析。因此,本文针对土质边坡的破坏机理和地震响应进行分析,建议了在计算地震边坡时需要采用的边坡形状,阐明了土质边坡在地震作用下发生的拉剪破坏形式和破坏特征,并给出了非线性地基下边坡的拉剪破坏特点和完整的非线性场地地震边坡破坏计算流程。主要研究工作如下:1.在近场波动有限元方法的框架内,开展了土体材料拉剪强度及地震动输入方法两方面的理论研究。(1)将建立在?-?空间中的拉剪联合强度准则数值化,并对该强度准则的奇异点进行抹圆化处理;采用隐式向后欧拉算法建立了拉剪联合强度屈服面的积分表达式;最后通过数值算例分别对拉剪联合强度屈服面的偏平面和子午面进行验证。(2)结合黏弹性人工边界,建立了二维半空间均质场地以及二维半空间成层场地的平面波倾斜输入方法,并简化了斜入射地震波在边界节点的复杂添加过程,实现了均质场地和成层场地输入平面波的自动化添加。2.基于近场波动有限元方法,分析了边坡地形的场地效应,讨论了地震边坡计算时采用的边坡形状,确定了地震作用下边坡的拉剪破坏特征,建立了完整的非线性地震边坡拉剪破坏计算流程,给出了基于非线性地基的边坡拉剪破坏特征和地震响应规律。(1)开展了对边坡地形场地效应的研究。讨论了地震波类型、地层分布特性及边坡尺寸等因素对场地效应的影响,重点分析了地震波斜入射下边坡尺寸对场地效应的影响,为下文研究地震边坡拉剪破坏特征奠定了基础。(2)确定了地震边坡计算中采用的边坡形状。根据场地效应和地震动反应谱定量分析了静力计算中常用的单面坡形状和本文提出的双面坡形状对地震边坡的影响,指出单面坡形状由于缺少一侧坡面导致放大效应减小,地震响应特征周期缺失。(3)重点分析了地震边坡的破坏特征。明确了地震作用下边坡坡顶附近呈现的拉剪破坏特征,揭示了材料强度准则拉剪应力区对地震边坡破坏分析中的重要影响,讨论了地震波斜入射下边坡的拉剪破坏特征。(4)建立了完整的非线性地基地震边坡破坏的计算流程。通过将边坡体假设为“构筑物”对边坡和地基分别进行处理,探讨了基于非线性地基的边坡在地震作用下的拉剪破坏特征。

杨普[5](2020)在《吉河高边坡形变预测与预警阈值研究》文中研究指明滑坡是高速公路沿线最常见的自然灾害之一,且发生频率较高,严重威胁着人们的生命安全。目前针对边坡的稳定性分析及安全性监测预警受到了广泛关注,但是现有单一的预测方法不能有效预测连续的形变位移、组合模型算法间存在优化过程导致无法准确预测边坡发生滑坡的阈值等问题亟待研究。因此,针对特定应用场景下的高精度预测预警算法,本文在前人研究的基础上,引入径向基(RBF)神经网络模型算法对边坡位移进行预测。选择以临汾吉河高速公路高边坡作为背景,选取粘聚力、内摩擦角、温度、湿度、降雨量等因素作为自变量,通过建立径向基神经网络-粒子群优化(RBF—PSO)模型算法对该边坡进行位移预测,最后引入综合因素增长率算法进行边坡的预警分析。本文主要内容为:(1)建立RBF神经网络模型算法进行数据训练并分析,确立网络的结构为5-14-1。通过样本训练和预测,发现该模型在吉河高速公路高边坡的位移预测中存在误差较大、精度低等问题,因此引入PSO算法来对RBF神经网络进行优化。(2)提出RBF-PSO模型算法并创建了基于该模型的边坡位移预测模型。结合边坡变形特点进行综合分析,分析了边坡在三维直角坐标下的X、Y、Z三个方向的位移变化曲线。基于监测点BP3-2-1样本数据的实验结果表明RBF-PSO模型算法在X、Y、Z方向的平均相对误差分别为2.63%、0.24%、0.44%,均小于BP-PSO模型算法、GM(1,1)算法、灰色Verhulst算法的平均相对误差。同时实验结果证明了RBF神经网络经过PSO算法优化后,在X、Y、Z三个方向的预测精度分别提高了25.3%、8.9%、3.29%。(3)以临汾吉河高速公路高边坡为背景,选取综合因素响应率算法作为判别边坡是否发生滑坡的判断条件。并且根据实际情况,确定了当边坡处于稳定状态时,边坡在X、Y、Z三个方向的综合因素响应率阈值范围分别为[0.616,0.959]、[0.618,0.960]、[0.592,0.921]。并结合RBF-PSO模型算法对该边坡监测点BP3-2-1未来位移做出预测,以此对未来综合因素响应率做出预测。最后,在GIS环境下将整个边坡的综合因素响应率转换成栅格,计算出该边坡的滑坡易感性。从而对该边坡的未来稳定性状态做出预警分析。

李超[6](2020)在《竖井掘进机撑靴侧壁岩土体极限承载力研究》文中提出随着深部地下空间的开发和资源的开采,竖井掘进机(Shaft Boring Machine,以下简称SBM)由于在深大竖井建设中具有效率高、安全性好及环保等优势已成为未来发展的趋势。SBM在掘进过程中,撑靴支撑在竖井侧壁以固定掘进机并为掘进机提供前进的动力。在穿过复杂的土层和岩层时,如果在撑靴作用下竖井侧壁岩土体无法提供足够的承载力,将会产生掘进机推进力不足、姿态难以控制等问题,严重时甚至导致竖井侧壁失稳。考虑到目前我国首台SBM刚完成调试还未投入应用,由于没有施工经验和缺乏相关竖井侧壁极限承载力计算理论,因此有必要开展SBM撑靴作用下土质地层和岩质地层中竖井侧壁极限承载力的研究。本论文以国内自主研制的首台SBM(MSJ5.8/1.6D型)为依托,采用理论分析和数值模拟相结合的方法,对SBM掘进中竖井撑靴侧壁的稳定性和承载力进行研究,主要工作和取得的研究成果如下:1)对竖井凿井方法、SBM钻井工艺和装备及相关研究成果进行调研。分析了SBM掘进时力学传递机制和撑靴的作用下竖井侧壁岩土体的受力状况,为后续撑靴侧壁极限承载力的研究奠定基础。2)采用耦合有限元与离散元方法的GDEM数值模拟软件,考虑掘进深度、竖井直径及围岩等级三种因素的影响,对掘进过程中撑靴对竖井侧壁岩土体的作用进行了三维数值模拟,得到了撑靴作用下侧壁岩土体内部位移、应力、应变和破坏单元的分布及特征。计算结果表明:(1)竖井撑靴侧壁的主要破坏模式为剪切滑移破坏,并得到了简化破坏面;(2)随着掘进深度增大,竖井侧壁破坏单元和撑靴作用处位移减小,而极限承载力稍有提高;(3)竖井直径增大时,侧壁破坏单元稍有增加,而塑性剪应变和撑靴作用处位移明显增大,且极限承载力明显降低;(4)围岩等级越高,侧壁破坏单元明显减少,而且承载力显着提高。与其他影响因素相比,围岩等级的影响最大。3)以数值模拟得到的竖井侧壁土体破坏模式为基础,首先假定破坏面为对数螺旋线和直线旋转曲面的组合,分析了破坏面上的应力分布。然后,基于MohrCoulomb破坏准则,采用土体塑性极限平衡法,推导了撑靴作用下竖井侧壁土体的极限承载力计算公式;并对所推导理论公式中承载力系数的变化规律及基本因素的影响规律进行了分析。最后,将典型土层中理论计算值与数值模拟结果进行对比和分析,以说明该公式的合理性。4)基于Hoek-Brown准则对撑靴作用下竖井侧壁岩体的破坏开展了数值模拟分析,得到了竖井侧壁岩体内部的破坏单元、剪应变以及位移的分布规律。分析结果表明,撑靴作用下竖井围岩的破坏模式主要为剪切滑移破坏,据此确定了简化的滑移破坏面。此外,Hoek-Brown准则参数对岩体破坏有显着影响,岩体扰动、破碎度越高,对应的破坏单元越多,剪应变和位移也越大。5)根据数值模拟所得到的竖井侧壁岩体破坏模式及破坏面形状,首先假定滑移破坏面由5个平面组成,基于Hoek-Brown破坏准则,对每个破坏面进行了受力分析,采用岩体塑性极限平衡理论推导了撑靴作用下竖井侧壁岩体的极限承载力计算公式;同时对计算公式中的基本参数的影响规律进行了分析。最后,针对相同性质的岩层,将按规范所得的地基极限承载力与推导公式计算得到的竖井侧壁岩体极限承载力进行对比,在典型岩层中,将公式计算结果与数值模拟结果进行了对比,说明了本文公式的合理性。本论文的研究结果不仅为深大竖井建设中SBM撑靴侧壁岩土体极限承载力提供了一种预测和评估方法,而且对SBM的设计和施工风险控制也有指导意义。

张朝贤[7](2020)在《基于矢量和法的边坡稳定性分析及其应用》文中研究表明边坡抗滑稳定分析问题一直是岩土工程领域的一个重要课题,在水利水电、道路工程、矿山开采等工程中均存在大量的边坡问题,目前,在这些工程的施工建设中主要采用爆破作为岩体开挖方法。众所周知,爆破是一种高风险的技术手段,在完成岩体破碎作业的同时,不可避免地会对周围环境产生负面影响,这其中爆破引起的震动效应对边坡的稳定性存在巨大的威胁,因此,对爆破荷载作用下的边坡稳定性进行分析研究具有重要的理论意义和工程应用价值。针对这一问题,本文主要进行了以下研究:(1)基于矢量和法,对边坡的临界滑动面搜索问题进行了研究。针对基本蚁群算法搜索边坡临界滑动面效率低、效果差的缺点,提出运用蚁群系统算法结合矢量和法来搜索边坡任意形状临界滑动面的位置,并通过引入蚂蚁分工机制和信息素平滑化机制来改进算法的全局寻优性能。通过对澳大利亚计算机应用协会(ACADS)设计的两道经典边坡考题以及一个高速公路工程边坡案例的分析计算,验证了改进搜索算法的可行性和准确性。计算结果对比分析表明,改进的蚁群系统算法很好地提高了搜索效率,且可以有效地避免算法陷入早熟停滞。(2)基于现有的爆破理论,对爆破震动的振动特性以及爆破振动波在岩体中的传播规律进行了分析,依据分析结果,采用半经验半理论的三角形脉冲荷载对爆破荷载作用进行了等效简化,建立了爆破荷载作用下的边坡动力有限元分析模型。基于动力有限元分析结果,运用矢量和法求解了边坡在爆破荷载作用下的安全系数时程。通过一个均质边坡算例的计算,验证了矢量和法结合动力有限元法分析爆破荷载作用下边坡动力稳定性问题的可行性。(3)以向家坝水电站库区内的矿山村边坡为研究对象,按本文的研究思路对其稳定性进行了分析研究。首先,采用本文提出的改进蚁群系统算法搜索了矿山村边坡的整体滑动面与局部滑动面以及相应的矢量和安全系数。在静力稳定性分析的基础上,运用动力有限元与矢量和法相结合的方法求解了矿山村边坡在下部隧道爆破开挖荷载作用下的安全系数时程。依据分析的结果,对矿山村边坡的稳定性做出了评价。

封旭[8](2020)在《复杂工况下路堑边坡稳定性分析》文中认为自改革开放以来,我国经济建设取得了前所未有的蓬勃发展,公路边坡工程作为国家的基础设施之一,在相当长的时间里,要比较安全稳定地承受复杂工况下的多种荷载影响,如坡顶承受建筑荷载的压力,或经受雨雪等自然荷载侵蚀。因此,这就存在很多工程安全隐患值得我们关注,对复杂工况下的路堑边坡的稳定性与安全性的研究具有很重要的实践价值。湖南某新建市政道路路堑边坡在2018年5月遭受强降雨后,发生滑坡灾害。本文以其为例,采用理论分析、数值模拟相互印证的分析方式,对边坡所遭受坡顶荷载、强降雨、坡顶渗流及其综合作用下的变形进行研究,对坡体内部变化的应力场和渗流场进行规律总结。本文研究成果如下:一.通过现场调查、地质勘察以及查阅相关资料,查明了此次滑坡属于推移式浅土层滑坡,并对形成机理进行推测,并为后续滑坡体稳定性分析计算与评价提供了基础数据。二.为分析此次滑坡机理,采用Midas-GTS有限元软件对边坡进行不同工况下的模拟分析,得到以下结论:(1)随着坡顶荷载的增加,边坡的稳定性系数越小,减小趋势先快后慢;边坡最大位移和最大剪应变出现在二级边坡坡脚和平台处。(2)强降雨条件下,降雨历时越久,边坡的稳定性系数越小,减小趋势先快后慢;岩土体的饱和区间由外向内发展;在降雨历时3h时,粉质黏土和强风化泥岩交界处淤积了非饱和带,证明此处有膨胀性剪切破坏趋势。(3)渗漏条件下,渗漏历时越久,边坡的稳定性系数越小,但对边坡稳定性系数的影响程度不如强降雨;岩土体的饱和区间由中间向两边发展,在此过程中,岩土层内部的物理性质遭到改变,将产生节理裂隙等优势通道。(4)复杂工况作用下的边坡稳定性系数下降幅度相较于单一工况下时更大;当复杂工况12h时,稳定性系数为1.025≈1,处于欠稳定状态,当复杂工况24h时,稳定性系数为0.947<1,处于不稳定状态;边坡的渗流场更加接近于强降雨条件时,但由于渗漏的影响,其中最开始的不饱和带膨胀趋势遭到削弱。(5)多种工况下的模拟计算和机理分析都表明,研究区的二级边坡坡脚和平台处都有发生位移突变的趋势,和现场滑坡现状基本一致,证明了分析的可靠性。三.合理的数值模拟对设计施工也有一定指导意义。在原模型上,按照边坡加固方案进行加固后的数值模拟分析。分析表明,加固后的边坡稳定性符合安全规范。

侯秋萍[9](2020)在《山岭隧道洞口高边坡稳定性分析及加固技术研究》文中研究指明近年来,随着施工技术的发展,公路隧道渐渐代替了山区的盘山公路,特别是在西南地区,隧道成为公路的重要组成部分,因此,隧道高边坡的稳定问题在公路建设中也越来越受重视。然而,由于隧道洞口段边坡时常伴有浅埋、高边坡、风化破碎严重等状况,在隧道施工过程中极易出现围岩坍塌、边坡失稳等问题。因此有必要对于山岭隧道洞口高陡边坡的稳定进行分析研究。本文结合实际工程,通过理论计算分析和三维数值模拟对隧道洞口高边坡失稳及其处置技术进行研究,具体研究内容如下:(1)通过总结边坡稳定以及隧道洞口边坡稳定性的国内外研究现状,归纳山岭隧道洞口高陡边坡的破坏形式以及影响隧道洞口高陡边坡稳定性的因素;从理论着手对岩石边坡浅层的稳定性进行了分析计算,根据边坡沿饱和层滑动和沿非饱和层滑动两个方向分析计算了降雨对边坡稳定性的影响,并总结了目前较为常见的关于隧道爆破施工对边坡稳定影响的四种理论方法;最后对边坡数值分析方法进行了分类总结。(2)依据实际工程的数据和参数,建立隧道洞口高陡边坡三维数值模型,利用裂缝与隧道走向的夹角,建立十二个不同夹角的模型对边坡稳定性进行分析比较,选出稳定性相对较好的四种边坡模型,分别对他们进行降雨入渗和隧道爆破的动态模拟,对比分析在降雨入渗和隧道爆破施工两种情况下隧道围岩应力和边坡位移场的变化,并对其稳定性进行评价,通过比选最终确定对边坡稳定性影响程度较小的隧道选址方案。(3)总结常见的隧道洞口高边坡的加固措施,将其分为边坡以及隧道的预加固措施。对喷混加固、喷混锚杆加固和管棚超前支护三种加固条件下的隧道爆破施工进行三维数值模拟,并建立无预支护边坡作为支护参照组,研究不同加固方式对山岭隧道洞口高陡边坡稳定的加固控制效果,可为类似工程提供参考。(4)从边坡地表监测和边坡深部监测两方面总结了洞口边坡的位移监测方法,对现场边坡工程进行了隧道爆破施工监测,将监测结果与同等支护条件下的数值模拟结果进行对比,验证数值模拟结果的正确和准确性,为类似工程提供理论基础。

崔枫[10](2020)在《粉质黏土隧道边坡稳定性影响因素及处置技术研究》文中研究指明随着我国公路铁路建设的快速发展,对边坡进行隧道开挖已成为工程建设过程中不可避免的问题。支护强度不足不仅会造成边坡失稳,而且会影响隧道人工建造物的稳定性,出现钢拱架变形破坏,喷射混凝土开裂以及隧道坍塌等灾害,引发工程事故,造成不必要的经济损失。因而边坡的安全稳定性分析研究对保障边坡和隧道安全具有非常重要的意义,同时能对类似工程提供一定理论依据。本文以贵州剑榕高速南稍Ⅳ号隧道的边坡为工程背景,结合室内土体含水率和剪切试验、理论推导、现场监测与有限元数值计算等技术手段,对隧道变形与洞口段边坡的安全稳定性进行综合分析,主要研究内容及成果如下:(1)对隧道洞口段的粉质黏土开展室内含水率和土体剪切试验,获得不同含水率的土体抗剪强度参数,为数值模拟提供数据支撑,并分析了抗剪强度参数、土体的破坏形式与含水率之间的变化规律。(2)采用数值模拟分析了坡角对边坡安全稳定的影响规律,发现安全系数与坡角对数存在明显的线性关系。对比不同坡角情况下的边坡安全系数与含水率之间的关系曲线,得到了不同坡角下对应的临界含水率。通过建立边坡隧道开挖模型,分析了隧道开挖位置、隧道变形与边坡稳定性的内在联系,得到了边坡发生失稳破坏时隧道变形的临界值。(3)对规范中单洞偏压隧道围岩垂直压力的计算公式进行改进优化,推导得到二次抛物线形式下的围岩应力计算公式,并对比数值模拟结果验证了该计算方法精度的可靠性。(4)基于数值模拟结果,分析研究了不同加固处置条件下边坡安全稳定性及变形情况,结合现场监测数据,证明了联合加固措施在单一方案的基础上对边坡稳定性和变形控制更有利,同时也能很好地保证隧道的安全稳定。

二、边界元法分析边坡动态稳定性(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、边界元法分析边坡动态稳定性(论文提纲范文)

(1)库水升降条件下滑坡渗流场特征及稳定性演化规律研究 ——以八字门滑坡分析为例(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景及研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 边坡渗流场分析研究现状
        1.2.2 边坡稳定性评价方法研究现状
        1.2.3 水位变化对边坡稳定性影响研究现状
    1.3 主要研究内容及技术路线
        1.3.1 主要研究内容
        1.3.2 技术路线图
    1.4 论文创新之处
第2章 堆积层滑坡基本特征
    2.1 三峡库区堆积层滑坡概述
        2.1.1 堆积层滑坡的基本物质组成及特征
        2.1.2 三峡库区堆积层滑坡分布规律
        2.1.3 堆积层滑坡的变形破坏特征
    2.2 堆积层滑坡变形破坏的主要因素
    2.3 三峡库区库水调度情况概述
    2.4 八字门滑坡基本特征
        2.4.1 滑坡概况
        2.4.2 滑坡地质结构特征
        2.4.3 水文地质特征
        2.4.4 八字门滑坡变形特征
    2.5 本章小结
第3章 库水升降条件下滑坡渗流场特征及变化规律分析
    3.1 饱和-非饱和渗流基本理论
        3.1.1 饱和-非饱和渗流的达西定律
        3.1.2 饱和-非饱和渗流基本方程
    3.2 有限元软件Geo-Studio简介
    3.3 八字门滑坡概化模型的建立
        3.3.1 滑坡计算模型的建立
        3.3.2 计算参数的选取
        3.3.3 不同计算工况的选取
    3.4 库水位升降条件下滑坡渗流场变化规律分析
        3.4.1 库水位升降条件下坡体浸润线变化规律分析
        3.4.2 库水位升降条件下滑坡渗流场特征参数ΔS的变化规律分析
        3.4.3 库水位升降条件下滑坡单位流量变化规律分析
        3.4.4 库水位升降条件下坡体地下水变化量变化规律分析
        3.4.5 库水位升降条件下坡体孔隙水压力变化规律分析
    3.5 本章小结
第4章 库水位升降条件下滑坡稳定性演化规律分析
    4.1 库水位升降条件下滑坡位移场变化规律分析
        4.1.1 库水位上升阶段滑坡位移场模拟结果分析
        4.1.2 库水位下降阶段滑坡位移场模拟结果分析
    4.2 库水位升降条件下滑坡稳定性变化规律
        4.2.1 Morgenstern-Price法计算原理分析
        4.2.2 库水位上升阶段滑坡稳定性变化规律分析
        4.2.3 库水位下降阶段滑坡稳定性变化规律分析
    4.3 库水位升降条件下滑坡稳定性系数与k/v的定量关系研究
        4.3.1 库水位上升阶段滑坡稳定性系数与k/v的定量关系研究
        4.3.2 库水位下降阶段滑坡稳定性系数与k/v的定量关系研究
    4.4 滑坡稳定性系数与滑坡渗流场特征参数ΔS的关系研究
        4.4.1 库水位上升阶段滑坡稳定性系数与ΔS的关系研究
        4.4.2 库水位下降阶段滑坡稳定性系数与ΔS的关系研究
    4.5 本章小结
第5章 三峡库区库水位调度方案优化
    5.1 八字门滑坡监测位移与库水位的关系
    5.2 简化实际库水位运行条件下八字门滑坡稳定性分析
        5.2.1 简化实际库水位调度方案的确定
        5.2.2 不同k/v条件下八字门滑坡稳定性评价
    5.3 不同库水位调度方案下滑坡稳定性评价
        5.3.1 库水位调度方案的设置依据
        5.3.2 不同库水位调度方案滑坡稳定性演化规律
    5.4 本章小结
第6章 结论与展望
    6.1 主要结论
    6.2 不足与展望
参考文献
攻读硕士学位期间学术成果及科研情况
致谢

(2)隧道开挖卸荷作用下岩体破坏突水近场动力学模拟分析方法(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景
        1.1.1 研究背景及意义
        1.1.2 选题依据与目的
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 隧道突水突变机理
        1.2.2 突水灾变演化过程模拟方法
        1.2.3 近场动力学在岩土工程中的应用
        1.2.4 研究现状发展趋势与存在问题
    1.3 主要内容与创新点
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 技术路线
        1.3.3 创新点
第二章 基于矩阵运算的裂隙岩体三维近场动力学模拟
    2.1 近场动力学基本理论
        2.1.1 连续-非连续模拟的非局部作用思想
        2.1.2 常规态型近场动力学模型
        2.1.3 动态/静态问题数值求解方法
    2.2 节理裂隙岩体强度折减本构模型
        2.2.1 基于强度折减理论的岩体本构模型
        2.2.2 岩体本构模型参数确定方法
    2.3 非均质岩体材料压缩破坏模拟
        2.3.1 岩体材料非均质特性表征
        2.3.2 岩体材料压缩破坏模拟
    2.4 基于矩阵运算的高效求解策略
        2.4.1 近场动力学矩阵运算基本原理
        2.4.2 近场动力学矩阵运算程序开发
        2.4.3 近场动力学矩阵运算效率分析
    2.5 岩体破坏三维模拟算例验证
        2.5.1 完整岩体破坏过程模拟
        2.5.2 节理岩体破坏过程模拟
        2.5.3 裂隙岩体破坏过程模拟
    2.6 本章小结
第三章 裂隙岩体应力-渗流耦合近场动力学模拟
    3.1 地下水渗流近场动力学模型
        3.1.1 等效连续介质渗流模型
        3.1.2 离散裂隙网络渗流模型
        3.1.3 孔隙-裂隙双重介质渗流模型
    3.2 裂隙岩体流-固耦合模拟方法
        3.2.1 物质点双重覆盖理论模型
        3.2.2 流-固耦合矩阵运算与程序开发
    3.3 应力状态对水力裂隙扩展路径的影响规律
        3.3.1 应力状态对水力裂隙的影响机制
        3.3.2 水力裂隙扩展路径模拟结果分析
    3.4 天然裂隙对水力裂隙扩展路径的影响规律
        3.4.1 天然裂隙与水力裂隙相互作用关系
        3.4.2 水力裂隙扩展路径模拟结果分析
    3.5 岩体裂隙网络水力压裂过程损伤破坏规律
        3.5.1 裂隙网络对水力裂隙的影响机制
        3.5.2 裂隙网络岩体水力压裂模拟结果分析
    3.6 本章小结
第四章 隧道开挖卸荷效应近场动力学模拟
    4.1 卸荷效应模拟的物质点休眠法
        4.1.1 物质点休眠法基本思想
        4.1.2 开挖卸荷模拟程序设计
    4.2 隧道开挖损伤区模拟分析
        4.2.1 隧道开挖损伤区形成机制
        4.2.2 隧道开挖损伤区演化过程
        4.2.3 隧道开挖围岩位移场变化规律
    4.3 渗流卸荷近场动力学模拟
        4.3.1 孔隙介质渗流卸荷模拟
        4.3.2 裂隙介质渗流卸荷模拟
        4.3.3 双重介质渗流卸荷模拟
    4.4 卸荷作用下应力-渗流耦合近场动力学模拟
        4.4.1 卸荷作用下应力-渗流近场动力学模拟方法
        4.4.2 卸荷作用下应力-渗流耦合模拟程序设计
    4.5 隧道开挖损伤区应力-渗流耦合模拟
        4.5.1 渗流对隧道开挖损伤区的影响机制
        4.5.2 渗透压力对隧道开挖损伤的影响规律
    4.6 本章小结
第五章 隧道隔水岩体渐进破坏突水灾变过程模拟
    5.1 歇马隧道突水灾害概述
        5.1.1 依托工程概况
        5.1.2 工程现场突水情况
    5.2 隧道岩体破坏突水地质力学模型试验
        5.2.1 地质力学模型试验概述
        5.2.2 隔水岩体渐进破坏突水过程
    5.3 隧道岩体破坏突水近场动力学模型
        5.3.1 隧道施工过程三维模型
        5.3.2 监测断面布置情况
    5.4 隧道岩体破坏突水模拟结果分析
        5.4.1 围岩损伤状态分析
        5.4.2 围岩渗流场分析
        5.4.3 围岩位移场分析
    5.5 本章小结
第六章 隧道隔水岩体渐进破坏突水影响因素分析
    6.1 岩溶隧道突水影响因素与模型设计
        6.1.1 岩溶隧道突水影响因素
        6.1.2 岩溶隧道突水模拟工况设计
    6.2 岩溶隧道突水灾变过程工程尺度模拟
        6.2.1 工程尺度模拟三维数值模型
        6.2.2 隔水岩体渐进破坏突水过程分析
    6.3 岩溶隧道突水影响因素分析
        6.3.1 溶洞发育规模
        6.3.2 溶洞水压力
        6.3.3 围岩弹性模量
        6.3.4 围岩抗拉强度
        6.3.5 隧道埋深
        6.3.6 溶洞位置
    6.4 基于数值模拟结果的隧道突水防控措施分析
        6.4.1 最小安全厚度计算结果分析
        6.4.2 岩溶隧道突水防控措施分析
    6.5 本章小结
第七章 近场动力学岩土工程数值仿真软件及应用
    7.1 数值仿真软件研发
        7.1.1 软件功能设计
        7.1.2 软件架构设计
        7.1.3 软件运行环境
    7.2 数值仿真软件介绍
        7.2.1 用户界面介绍
        7.2.2 使用方法介绍
    7.3 应用实例分析
        7.3.1 模型概况
        7.3.2 模拟结果分析
    7.4 本章小结
第八章 结论与展望
    8.1 结论
    8.2 展望
参考文献
博士期间参与的科研项目
博士期间发表的论文
博士期间申请的专利
博士期间获得的奖励
致谢
学位论文评阅及答辩情况表

(3)山区公路沿线弃渣场稳定性及危险性评价方法研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 问题的提出和研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 遥感识别及灾害危险性评价研究现状
        1.2.2 数值模拟计算研究现状
        1.2.3 弃渣场稳定性研究现状
    1.3 本文主要研究内容
    1.4 研究方法及技术路线
        1.4.1 研究方法
        1.4.2 技术路线
第二章 弃渣场现状调查、资料采集及弃渣力学性能试验
    2.1 弃渣场分类及形态
        2.1.1 弃渣场分类
        2.1.2 弃渣场形态结构
    2.2 弃渣场失稳破坏触发条件和破坏类型
        2.2.1 弃渣场破坏的触发条件
        2.2.2 弃渣场的破坏类型
    2.3 目前公路建设弃渣场存在的风险
    2.4 弃渣场危险性影响因素
    2.5 道翁高速区域地质条件
        2.5.1 地形地貌
        2.5.2 地质构造
        2.5.3 地层岩性
        2.5.4 不良地质现象
        2.5.5 气象、水文地质条件
    2.6 道翁高速弃渣场调查及存在的问题
        2.6.1 弃渣场现状调查和资料采集
        2.6.2 弃渣场存在的问题
    2.7 道翁高速弃渣的物理力学参数试验
        2.7.1 取样
        2.7.2 弃渣物理特性试验
        2.7.3 弃渣力学特性试验
    2.8 本章小结
第三章 遥感识别弃渣场信息采集及解译
    3.1 遥感解译基础和解译方法
        3.1.1 解译基础的信息源
        3.1.2 弃渣场要素遥感解译方法
    3.2 弃渣场要素遥感解译流程
    3.3 典型弃渣场要素遥感解译
        3.3.1 道翁高速典型弃渣场要素解译
        3.3.2 弃渣场典型要素解译方法
        3.3.3 遥感识别后弃渣场处理初步建议
    3.4 本章小结
第四章 弃渣场边坡破坏演化规律的模型试验研究
    4.1 试验目的
    4.2 试验方案及工况设计
        4.2.1 因子选择
        4.2.2 因子水平
        4.2.3 测量参数、测点选择
        4.2.4 试验装置
        4.2.5 试验方案
    4.3 模型试验结果
        4.3.1 底面坡度10.8°降雨诱发边坡破坏试验系列
        4.3.2 底面坡度27.7°降雨诱发边坡破坏试验系列
        4.3.3 底面坡度8.0°降雨及开挖坡脚诱发边坡破坏试验组
    4.4 试验结果分析
        4.4.1 底面坡度及堆积方式对边坡破坏的影响
        4.4.2 不同含石率和不同破坏诱发因素对边坡破坏的影响
        4.4.3 底面坡度和不同含石率对孔隙压力变化的影响
        4.4.4 位移与降雨强度的关系
    4.5 本章小节
第五章 物质点法对弃渣场数值模拟及结果分析
    5.1 物质点法及求解问题基本步骤
        5.1.1 物质点法
        5.1.2 多孔介质物质点法
        5.1.3 求解问题的基本步骤
    5.2 物质点法求解大变形问题
        5.2.1 更新拉格朗日的弱形式
        5.2.2 材料模型
    5.3 室内试验数值模拟计算及验证
        5.3.1 弃渣试验M11边坡模型建立
        5.3.2 弃渣试验M11-1边坡模拟降雨阶段过程
        5.3.3 弃渣试验M11-2边坡模拟开挖坡脚阶段
    5.4 道翁高速8号弃渣场数值模拟计算及验证
        5.4.1 弃渣场模型建立
        5.4.2 弃渣场实际情况数值模拟计算
    5.5 道翁高速8号弃渣场多因素多水平数值模拟计算
        5.5.1 数值模拟计算方案设计
        5.5.2 含石率对坡脚位移量的影响
        5.5.3 弃渣超量对坡脚位移量的影响
        5.5.4 有无挡渣坝对坡脚位移量的影响
        5.5.5 弃渣场排水条件对坡脚位移量的影响
        5.5.6 底面坡度对坡脚位移量的影响
    5.6 本章小节
第六章 弃渣场危险性评价模型及评价指标研究
    6.1 弃渣场危险性影响因子
    6.2 弃渣场危险性评价方法
        6.2.1 方法一:G1法结合影响因素叠加法
        6.2.2 方法二:极限平衡危险系数法
    6.3 弃渣场危险系数验证
        6.3.1 G1法结合影响因素叠加法危险系数验证
        6.3.2 极限平衡危险系数法验证
        6.3.3 极限平衡危险性系数法的优势分析
    6.4 道翁高速弃渣场危险性评价应用
    6.5 本章小节
结论
    结论
    创新点
    展望
参考文献
附表一 弃渣场安全稳定性分析评估外业调查表
攻读学位期间取得的研究成果
致谢

(4)地震作用下土质边坡拉剪破坏研究(论文提纲范文)

致谢
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 地震边坡的研究方法
    1.3 边坡地形场地效应的研究现状
    1.4 土体材料拉剪强度的研究现状
    1.5 主要研究内容及技术路线
第2章 拉剪联合强度准则的数值实现
    2.1 拉剪联合强度屈服面的奇异点处理
    2.2 隐式本构积分算法
    2.3 屈服函数和塑性势函数的导数
        2.3.1 屈服函数的一阶偏导
        2.3.2 塑性势函数的一阶偏导
        2.3.3 塑性势函数的二阶偏导
        2.3.4 抹圆部分塑性势函数的一阶偏导和二阶偏导
    2.4 拉剪联合强度准则的数值验证
        2.4.1 偏平面的数值验证
        2.4.2 子午面的数值验证
    2.5 本章小结
第3章 地震动输入方法研究
    3.1 黏弹性人工边界
        3.1.1 黏弹性人工边界的添加
        3.1.2 黏弹性人工边界的验证
    3.2 地震动输入方法
        3.2.1 基于黏弹性人工边界的地震动输入方法
        3.2.2 等效地震荷载在ABAQUS中的实现
    3.3 均质半空间场地平面波入射方法
        3.3.1 P波斜入射
        3.3.2 SV波斜入射
        3.3.3 P波和SV波垂直入射
        3.3.4 均质半空间平面波入射的验证
    3.4 成层半空间场地平面波入射方法
        3.4.1 入射地震波的时间延迟
        3.4.2 反射地震波的时间延迟
        3.4.3 波幅转换系数
        3.4.4 成层半空间平面波入射的验证
    3.5 本章小结
第4章 边坡地形场地效应的研究
    4.1 凸起地形场地效应的验证
    4.2 边坡模型的场地效应分析
        4.2.1 模型的建立和材料参数的确定
        4.2.2 地震波类型对场地效应的影响
        4.2.3 地层分布对场地效应的影响
        4.2.4 边坡尺寸对场地效应的影响
    4.3 本章小结
第5章 边坡形状对地震响应影响的研究
    5.1 模型的建立和材料参数的确定
    5.2 不同边坡形状场地效应对比
        5.2.1 坡高变化下不同边坡形状的差别
        5.2.2 坡宽变化下不同边坡形状的差别
        5.2.3 坡角变化下不同边坡形状的差别
    5.3 不同边坡形状地震动反应谱对比
        5.3.1 坡高变化下不同边坡形状的差别
        5.3.2 坡宽变化下不同边坡形状的差别
        5.3.3 坡角变化下不同边坡形状的差别
    5.4 本章小结
第6章 地震作用下边坡拉剪破坏的研究
    6.1 问题布局
        6.1.1 模型的建立和材料参数的确定
        6.1.2 初始地应力平衡
    6.2 拉剪强度对边坡破坏的影响
    6.3 地震波入射角和拉剪强度对边坡破坏的影响
    6.4 边坡尺寸和地震波入射角对边坡破坏的影响
    6.5 本章小结
第7章 非线性场地的边坡地震响应分析
    7.1 等效线性化方法
        7.1.1 时域等效线性化方法的建立
        7.1.2 时域等效线性化方法的验证
    7.2 非线性地震边坡分析
        7.2.1 非线性地基下拉剪强度对边坡破坏的影响
        7.2.2 非线性地基下地震波入射角对边坡破坏的影响
        7.2.3 线性地基下地震波入射角对边坡破坏的影响
    7.3 本章小结
第8章 结论与展望
    主要研究成果
    论文的创新点
    本文不足之处及展望
参考文献
附录 拉剪联合强度准则的推导
作者简历及攻读博士学位期间取得的研究成果
学位论文数据集

(5)吉河高边坡形变预测与预警阈值研究(论文提纲范文)

中文摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景和意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 边坡稳定性分析研究现状
        1.2.2 预测预警方法研究现状
        1.2.3 边坡稳定性研究存在的主要问题
    1.3 主要研究内容和组织框架
第二章 预测模型与综合因素分析知识
    2.1 RBF神经网络基本结构与学习算法
        2.1.1 RBF神经网络结构
        2.1.2 RBF神经网络算法
    2.2 PSO算法基本结构与学习算法
        2.2.1 PSO算法核心思想
        2.2.2 PSO算法流程
    2.3 综合因素响应率学习算法
        2.3.1 综合因素响应率
        2.3.2 综合因素响应率算法流程
    2.4 本章小结
第三章 RBF神经网络边坡预测建模
    3.1 参数的选择和数据处理
        3.1.1 不同方法预测精度对比准则
        3.1.2 边坡稳定性样本数据归一化处理
    3.2 建立基于RBF神经网络的边坡位移模型
        3.2.1 RBF神经网络创建函数的选择
        3.2.2 高斯函数中方差的选择
        3.2.3 预测模型算例结果分析
    3.3 本章小结
第四章 基于RBF-PSO模型的滑坡位移预测
    4.1 RBF-PSO模型算法流程
    4.2 PSO算法优化RBF神经网络
    4.3 利用RBF-PSO模型进行样本预测
        4.3.1 RBF-PSO模型结构参数的设定
        4.3.2 预测模型算例结果分析
    4.4 本章总结
第五章 吉河高边坡监测系统和预警分析
    5.1 吉河高边坡监测系统研究
        5.1.1 吉河高边坡监测系统介绍
        5.1.2 吉河高边坡数据采集拓扑图
        5.1.3 吉河高边坡监测系统结构图
        5.1.4 吉河高边坡监测结果分析
    5.2 吉河高边坡预警分析
    5.3 吉河高边坡安全预警
    5.4 本章小结
第六章 总结和展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
攻读学位期间取得的研究成果
致谢
个人情况及联系方式

(6)竖井掘进机撑靴侧壁岩土体极限承载力研究(论文提纲范文)

致谢
摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 竖井凿井技术
        1.2.2 竖井掘进机
        1.2.3 撑靴及其侧壁受力分析
        1.2.4 岩土体极限承载力分析
    1.3 现有研究中存在的问题和不足
    1.4 研究内容和方法
    1.5 研究技术路线
    1.6 创新点
2 竖井掘进机及其撑靴作用下侧壁受力分析
    2.1 MSJ5.8/1.6D型竖井掘进机
        2.1.1 竖井掘进机钻井工艺
        2.1.2 竖井掘进机钻井装备
    2.2 撑靴作用下竖井侧壁岩土体受力分析
        2.2.1 竖井掘进机支撑系统
        2.2.2 撑靴作用下侧壁岩土体受力分析
    2.3 本章小结
3 基于Mohr-Coulomb准则的竖井侧壁破坏数值模拟
    3.1 GDEM软件简介
    3.2 竖井撑靴侧壁岩土体受力破坏数值模拟方案
        3.2.1 计算模型与材料参数
        3.2.2 竖井侧壁模拟计算工况
    3.3 竖井撑靴侧壁模拟计算结果与分析
        3.3.1 竖井侧壁破坏过程的一般规律
        3.3.2 竖井深度的影响规律
        3.3.3 竖井直径的影响规律
        3.3.4 围岩等级的影响规律
    3.4 本章小结
4 土质地层竖井撑靴侧壁极限承载力分析
    4.1 基本假定
    4.2 竖井侧壁土体破坏面的几何描述
    4.3 竖井撑靴侧壁土体极限承载力公式推导
        4.3.1 破坏面I上的受力分析
        4.3.2 破坏面II上的受力分析
        4.3.3 破坏体重力影响分析
        4.3.4 撑靴侧壁土体极限承载力确定
    4.4 承载力系数及其变化规律
    4.5 影响竖井撑靴侧壁承载力的因素及规律
    4.6 极限承载力理论值与数值模拟结果的对比
    4.7 本章小结
5 基于Hoek-Brown准则的竖井侧壁围岩破坏数值模拟
    5.1 Hoek-Brown破坏准则的发展及其特征
        5.1.1 Hoek-Brown准则的发展过程
        5.1.2 Hoek-Brown准则的适用范围
        5.1.3 Hoek-Brown准则的应用特点
    5.2 竖井撑靴侧壁围岩受力破坏数值模拟方案
        5.2.1 撑靴侧壁围岩计算模型
        5.2.2 地应力及边界条件
        5.2.3 竖井侧壁围岩物理力学参数选取
    5.3 竖井撑靴侧壁围岩模拟计算结果与分析
        5.3.1 撑靴侧壁破坏单元分布
        5.3.2 撑靴侧壁剪应变分布
        5.3.3 撑靴侧壁位移分布
        5.3.4 竖井撑靴侧壁围岩破坏模式及破坏面形状
    5.4 本章小结
6 岩质地层竖井撑靴侧壁极限承载力分析
    6.1 基本假定
    6.2 竖井撑靴侧壁岩体破坏面的几何描述
    6.3 竖井撑靴侧壁岩体极限承载力推导
        6.3.1 破坏面I上的受力分析
        6.3.2 破坏面II上的受力分析
        6.3.3 破坏面III上的受力分析
        6.3.4 破坏面IV、V上的受力分析
        6.3.5 破坏体重力影响分析
        6.3.6 撑靴侧壁岩体极限承载力确定
    6.4 影响极限承载力的因素及规律分析
    6.5 竖井撑靴侧壁极限承载力数值的对比分析
        6.5.1 竖井侧壁承载力与地基承载力对比
        6.5.2 理论承载力与数值模拟的对比
    6.6 本章小结
7 结论与展望
    7.1 结论
    7.2 进一步研究的建议
参考文献
图清单
表清单
符号说明表
作者简历及攻读博士学位期间取得的研究成果
学位论文数据集

(7)基于矢量和法的边坡稳定性分析及其应用(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 选题背景及研究意义
    1.2 边坡稳定性分析研究现状
        1.2.1 边坡稳定性分析方法
        1.2.2 边坡滑动面搜索方法
    1.3 爆破荷载作用下边坡稳定性分析研究现状
        1.3.1 经验判别法
        1.3.2 拟静力法
        1.3.3 滑块分析法
        1.3.4 数值分析法
    1.4 本文主要研究内容
第二章 边坡抗滑稳定分析的矢量和法
    2.1 矢量和法概述
        2.1.1 矢量和法的基本原则与假定
        2.1.2 矢量和法投影方向计算
        2.1.3 矢量和法安全系数求解的表达式
    2.2 有限元法计算矢量和安全系数的相关数值处理
    2.3 本章小结
第三章 基于矢量和法边坡任意形状滑动面搜索研究
    3.1 搜索边坡滑动面的蚁群系统算法
        3.1.1 边坡临界滑动面搜索模型
        3.1.2 蚂蚁系统算法
        3.1.3 蚁群系统算法
    3.2 改进蚁群系统算法
        3.2.1 蚂蚁分工机制
        3.2.2 信息素平滑化机制
    3.3 算例分析
        3.3.1 算例一
        3.3.2 算例二
        3.3.3 工程算例
    3.4 本章小结
第四章 爆破作用下边坡抗滑稳定的矢量和分析方法研究
    4.1 爆破震动与天然地震的差异分析
    4.2 岩石中的爆炸应力波
    4.3 爆破荷载作用下边坡稳定的矢量和分析方法
        4.3.1 爆破荷载作用等效简化方法
        4.3.2 动力有限元原理
        4.3.3 边坡动力分析中无限边界条件的模拟
    4.4 分析流程
    4.5 算例分析
        4.5.1 边坡几何形状及材料参数
        4.5.2 动力有限元分析模型
        4.5.3 动力有限元计算结果与分析
    4.6 本章小结
第五章 爆破作用下矿山村边坡稳定性分析
    5.1 工程背景
        5.1.1 南-佛公路姚家坝段改线工程概况
        5.1.2 隧道沿线工程地质条件
    5.2 矿山村边坡静力稳定性分析
    5.3 爆破荷载作用下矿山村边坡稳定性分析
    5.4 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间已发表或录用的论文

(8)复杂工况下路堑边坡稳定性分析(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 选题的背景和意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 边坡稳定性研究现状
        1.2.1.1 边坡稳定性研究发展史
        1.2.1.2 边坡稳定性定性分析
        1.2.1.3 边坡稳定性定量分析
        1.2.2 路堑边坡稳定性研究现状
        1.2.3 复杂工况下的边坡稳定性分析
        1.2.3.1 渗流作用下边坡稳定性分析
        1.2.3.2 荷载作用下边坡稳定性分析
        1.2.3.3 复杂工况下边坡稳定性分析
    1.3 本文研究内容
    1.4 研究路线
第二章 研究区工程地质环境的概况分析
    2.1 滑坡概况
    2.2 滑坡场地的工程地质条件
        2.2.1 气候条件
        2.2.2 水文地质
        2.2.3 地形地貌
        2.2.4 地层岩性
        2.2.5 地质构造
    2.3 岩土物理力学参数
    2.4 滑坡形成机理分析
    2.5 本章小结
第三章 复杂工况下的路堑边坡稳定性分析
    3.1 有限元强度折减法原理
        3.1.1 Midas-GTS有限元软件简介
        3.1.2 有限元强度折减法
        3.1.3 强度折减法的失稳判定依据
    3.2 模型的建立与参数的选取
        3.2.1 本构模型的选取
        3.2.2 Midas-GTS模型的建立
        3.2.3 参数的选取
    3.3 坡顶荷载大小对道路边坡的稳定性影响
        3.3.1 坡顶荷载大小对边坡稳定性系数的影响
        3.3.2 坡顶荷载大小对边坡的应力场的影响
        3.3.3 坡顶荷载大小对边坡位移的影响
    3.4 强降雨对道路边坡的稳定性影响
        3.4.1 强降雨对边坡稳定性系数的影响
        3.4.2 强降雨对边坡渗流场的影响
    3.5 坡顶渗漏对道路边坡的稳定性影响
        3.5.1 坡顶渗漏对边坡稳定性系数的影响
        3.5.2 坡顶渗漏对边坡渗流场的影响
    3.6 复杂工况时对边坡的稳定性影响
        3.6.1 复杂工况时对边坡稳定性系数的影响
        3.6.2 复杂工况时对边坡渗流场的影响
        3.6.3 复杂工况时对边坡应力场的影响
        3.6.4 复杂工况时对边坡位移的影响
    3.7 本章小结
第四章 滑坡综合治理方案及其稳定性验算
    4.1 滑坡治理方案
    4.2 滑坡治理稳定性分析
        4.2.1 滑坡治理现状
        4.2.2 综合工况下加固边坡稳定性分析
        4.2.3 综合工况下加固边坡位移分析
    4.3 本章小结
第五章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
附件
致谢

(9)山岭隧道洞口高边坡稳定性分析及加固技术研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 常见边坡工程稳定研究
        1.2.2 隧道洞口边坡稳定研究
        1.2.3 存在问题
    1.3 研究内容及技术路线
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 技术路线
第二章 隧道洞口高边坡稳定因素及稳定性分析理论研究
    2.1 隧道洞口高边坡稳定性影响因素
        2.1.1 内在因素
        2.1.2 外在因素
    2.2 隧道洞口高边坡破坏形式
    2.3 岩石边坡稳定理论分析
        2.3.1 岩石边坡浅层稳定分析
        2.3.2 降雨稳定分析
        2.3.3 爆破稳定分析
    2.4 边坡数值分析方法
    2.5 屈服准则及稳定方法的选用
    2.6 本章小结
第三章 隧道洞口高边坡稳定性系数优化分析
    3.1 工程概况
        3.1.1 工程地质条件
        3.1.2 进洞口边坡稳定性评价
    3.2 边坡数值建模
        3.2.1 模型参数的选取
        3.2.2 模型的简化及工况
    3.3 洞口位置选择稳定分析
        3.3.1 隧道未开挖时边坡稳定分析
        3.3.2 隧道开挖后边坡稳定分析
    3.4 降雨入渗对边坡稳定性的影响
        3.4.1 降雨入渗数值建模
        3.4.2 降雨入渗边坡稳定分析
    3.5 隧道爆破对边坡稳定性的影响
        3.5.1 爆破特征值分析
        3.5.2 爆破时程分析
        3.5.3 爆破稳定结果分析
    3.6 本章小结
第四章 隧道洞口高边坡锚固分析
    4.1 隧道洞口高边坡稳定性控制技术
    4.2 不同预支护对边坡稳定的影响
        4.2.1 有限元模型的建立
        4.2.2 无锚固支护围岩爆破应力分析
        4.2.3 喷混支护围岩爆破应力分析
        4.2.4 喷混加锚杆支护围岩爆破应力分析
        4.2.5 管棚支护围岩爆破应力分析
        4.2.6 各支护边坡变形分析
    4.3 本章小结
第五章 隧道洞口高边坡位移监测
    5.1 隧道洞口边坡位移监测方法
    5.2 隧道洞口高边坡位移监测点布置
    5.3 边坡监测成果分析
    5.4 本章小结
第六章 结论及展望
    6.1 结论
    6.2 展望
致谢
参考文献
攻读学位期间发表的论文和取得的学术成果

(10)粉质黏土隧道边坡稳定性影响因素及处置技术研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
1 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 边坡稳定性的研究方法
        1.2.2 边坡稳定性影响因素的研究现状
        1.2.3 边坡加固处治技术的研究现状
    1.3 研究思路
        1.3.1 研究目标
        1.3.2 研究内容
        1.3.3 拟解决的关键问题
        1.3.4 拟采用的研究方法和技术路线
2 粉质黏土岩土力学特性试验
    2.1 南稍Ⅳ号隧道工程概况
        2.1.1 依托工程的地质条件
        2.1.2 依托工程难点
    2.2 边坡土体力学性质室内试验
        2.2.1 土体基本物理性质
        2.2.2 试验方案
        2.2.3 试验结果
    2.3 本章小结
3 粉质黏土边坡稳定性影响因素及围岩压力的理论分析
    3.1 引言
        3.1.1 ABAQUS软件介绍
        3.1.2 模型的选取
        3.1.3 边坡稳定性的计算方法
        3.1.4 边坡失稳判据
    3.2 边坡稳定性影响因素的数值分析
        3.2.1 坡角对边坡稳定性的影响
        3.2.2 降雨入渗对边坡稳定性的影响
        3.2.3 隧道开挖对边坡稳定性的影响分析
    3.3 隧道围岩压力分布的理论推导
    3.4 隧道围岩压力分布的对比分析
    3.5 本章小结
4 粉质黏土边坡处置技术研究
    4.1 边坡处置措施
    4.2 边坡加固效应研究
        4.2.1 未进行加固边坡的稳定性分析
        4.2.2 抗滑桩加固边坡的稳定性分析
        4.2.3 非预应力全长粘结锚杆加固边坡的稳定性分析
        4.2.4 联合支护加固边坡的稳定性分析
        4.2.5 联合支护加固边坡的隧道开挖分析
    4.3 滑坡体变形监控量测
        4.3.1 监测原理
        4.3.2 监测结果分析
    4.4 隧道变形监控量测
        4.4.1 监测方法
        4.4.2 监测结果分析
        4.4.3 模拟结果与监测结果的对比分析
    4.5 本章小结
5 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
致谢
附录

四、边界元法分析边坡动态稳定性(论文参考文献)

  • [1]库水升降条件下滑坡渗流场特征及稳定性演化规律研究 ——以八字门滑坡分析为例[D]. 张袆袆. 青岛理工大学, 2021(02)
  • [2]隧道开挖卸荷作用下岩体破坏突水近场动力学模拟分析方法[D]. 高成路. 山东大学, 2021(11)
  • [3]山区公路沿线弃渣场稳定性及危险性评价方法研究[D]. 肖玮. 长安大学, 2020(06)
  • [4]地震作用下土质边坡拉剪破坏研究[D]. 尹超. 北京交通大学, 2020(03)
  • [5]吉河高边坡形变预测与预警阈值研究[D]. 杨普. 山西大学, 2020(01)
  • [6]竖井掘进机撑靴侧壁岩土体极限承载力研究[D]. 李超. 北京交通大学, 2020
  • [7]基于矢量和法的边坡稳定性分析及其应用[D]. 张朝贤. 上海交通大学, 2020(01)
  • [8]复杂工况下路堑边坡稳定性分析[D]. 封旭. 南华大学, 2020(01)
  • [9]山岭隧道洞口高边坡稳定性分析及加固技术研究[D]. 侯秋萍. 重庆交通大学, 2020(01)
  • [10]粉质黏土隧道边坡稳定性影响因素及处置技术研究[D]. 崔枫. 西安建筑科技大学, 2020(01)

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边界元法分析边坡动力稳定性
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