18360.巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性的數(shù)值分析及其應(yīng)用

1、碩士學(xué)位論文巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性的數(shù)值分析及其應(yīng)用ThqnumericalanalysisofrockslopestabilityandapplicaticenumerlcalanalySIS0CKSlOestaDDliCatlon學(xué)號(hào)：21006085完成日期：2013年5月大連理工大學(xué)DalianUniversityofTechnology大連理工大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要在我國經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展和西部大開發(fā)過程中，大規(guī)模的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、龐大的資源需

2、求和復(fù)雜惡劣的地質(zhì)環(huán)境之間的矛盾日益突出，由此導(dǎo)致的滑坡、崩塌和泥石流等工程地質(zhì)災(zāi)害，給人民生命、國家財(cái)產(chǎn)造成重大的損失，對(duì)社會(huì)安定與和諧發(fā)展帶來嚴(yán)重影響。大量的事實(shí)表明：我國工程地質(zhì)災(zāi)害造成的人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失始終居世界之首，現(xiàn)有的工程設(shè)計(jì)、災(zāi)害評(píng)估與預(yù)測(cè)方法還遠(yuǎn)不能滿足我國防治工程地質(zhì)災(zāi)害的需求，其主要原因是對(duì)復(fù)雜地質(zhì)體成災(zāi)機(jī)理、演化規(guī)律的認(rèn)知還沒有達(dá)到能夠進(jìn)行科學(xué)防災(zāi)的程度。定量地描述復(fù)雜地質(zhì)體的力學(xué)特性和認(rèn)知地質(zhì)體的災(zāi)變過程依然

3、是當(dāng)今科學(xué)的前沿問題。因此，研究地質(zhì)體由局部破壞到貫穿性破壞的發(fā)展過程以及地質(zhì)體由碎裂性破壞到運(yùn)動(dòng)性破壞的演變過程，建立地質(zhì)體內(nèi)部破裂、貫穿性破壞表象與工程擾動(dòng)之間的聯(lián)系，發(fā)展描述地質(zhì)體由連續(xù)到非連續(xù)漸進(jìn)破壞過程的數(shù)值模型，從而預(yù)測(cè)地質(zhì)災(zāi)害成災(zāi)規(guī)模和范圍具有重要的理論意義和工程應(yīng)用價(jià)值。本文以重慶武隆雞尾山滑坡為背景，分別采用極限平衡法、非連續(xù)變形分析方法和離散元等三種方法從滑坡的穩(wěn)定性、滑坡破壞模式以及滑坡運(yùn)動(dòng)過程三個(gè)方面來研究雞尾山

4、滑坡，主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)果如下：(1)采用矢量分析法，推導(dǎo)了楔形體8種破壞模式的力學(xué)條件和極限平衡法計(jì)算安全系數(shù)的計(jì)算公式，并與已有模型試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比分析；進(jìn)而推導(dǎo)了雞尾山滑坡的極限平衡法安全系數(shù)計(jì)算公式，初步分析了雞尾山滑坡的穩(wěn)定性和破壞模式；(2)采用四面體網(wǎng)格剖分非連續(xù)變形分析方法中的塊體，采用有限元法描述塊體的位移場(chǎng)和應(yīng)變場(chǎng)，采用非連續(xù)變形分析描述塊體之間的接觸和運(yùn)動(dòng)關(guān)系，實(shí)現(xiàn)了非連續(xù)變形分析與有限元法的耦合。以楔形體的破壞為

5、例驗(yàn)證了耦合法的準(zhǔn)確性和可靠性，進(jìn)而采用耦合法分析了雞尾山滑坡的破壞模式和破壞過程；(3)采用顆粒流離散元程序研究了雞尾山滑坡的運(yùn)動(dòng)過程和堆積過程，對(duì)比分析了顆粒大小和連接強(qiáng)度對(duì)滑坡運(yùn)動(dòng)過程的影響規(guī)律。通過上述三個(gè)層面的研究可以認(rèn)為，雞尾山滑坡為視傾向破壞，最大滑坡速度可以達(dá)到40～50m／s，最大滑坡距離約為20～25km，具有高速遠(yuǎn)程特點(diǎn)。三種分析方法適合滑坡問題分析的三個(gè)階段，三者密切配合可以在滑坡危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)以及滑坡災(zāi)害評(píng)估方面發(fā)