赵家岭滑坡稳定性分析及加固效果模拟研究

论文摘要

本文研究对象为赵家岭滑坡,该滑坡位于湖南省浏阳市张坊镇,通过地质调查比较全面的研究了该滑坡的工程地质条件、变形破坏特征、滑坡变形破坏机制。运用极限平衡法分别对滑坡在两种工况状态下进行了稳定性计算分析与评价。为了更深层次地研究滑坡的稳定性,运用ANSYS和FLAC3D软件建立了滑坡的三维概念模型,再对其进行数值模拟和分析。根据滑坡的变形趋势及特征,提出了相应的防治措施,并进行了优化比选。以下为本论文的研究成果:1、通过现场的调查,借助于钻探及物探的手段,查明了滑坡的地层分布特征和滑动带的位置。整个滑坡的滑体为花岗岩的残积土,滑动带大致为滑体与全风化花岗岩的接触面;查明了滑坡的影响因素和变形破坏机理,该滑坡属于老滑坡的复活,受地下水影响最大的老滑体产生蠕动变形,进而推动前部大范围的坡体失稳,属于典型的推移式滑坡,从而引起滑坡体后缘的自然边坡体产生变形滑移,形成牵引式滑坡。2、运用极限平衡法,计算了滑坡分别在天然、暴雨工况状态下的稳定性系数,计算显示:在天然状态下,安全系数为1.11~1.17,滑坡的状态趋于基本稳定~稳定;在暴雨状态下,安全系数为0.96~0.99,滑坡的状态趋于不稳定~欠稳定。3、采用数值分析法,运用FLAC3D对滑坡进行了数值模拟分析,分别从天然和暴雨工况下的塑性变形区、应力场与应变场进行了滑坡的变形及破坏特征的研究,通过两种状态下的对比分析,在暴雨状态下滑坡稳定效果变差。计算结果表明:在天然状态下,安全系数为1.12~1.2,滑坡状态趋于基本稳定~稳定;在暴雨状态下,安全系数为0.98~1.02,滑坡趋于不稳定~欠稳定。4、对滑坡提出了防治设计方案,采用抗滑桩及预应力锚杆分别对滑坡的Ⅰ、Ⅱ区进行了加固处理,数值分析表明满足抗滑的要求。并在此基础上,通过数值模拟对比研究了抗滑桩的布置间距、锚固深度及截面尺寸不同条件下的支挡效果,分别对抗滑桩的水平位移、弯矩与剪力的模拟结果做了对比分析,并提出了抗滑桩的优化方案,采用桩长为26m、间距为4.5m及2×3m的抗滑桩。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
•   1.1 选题依据及其研究意义
•   1.2 国内外研究现状
•     1.2.1 滑坡形成机理研究现状
•     1.2.2 滑坡稳定性研究现状
•     1.2.3 滑坡治理研究现状
•   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
• 第二章 研究区域地质环境特征
•   2.1 自然地理条件
•     2.1.1 交通位置概况
•     2.1.2 研究区地势特征
•     2.1.3 气象及水文条件
•   2.2 区域地质背景
•     2.2.1 地层岩性
•     2.2.2 区域地质构造
•     2.2.3 地震
•     2.2.4 水文地质条件
•   2.3 本章小结
• 第三章 滑坡体特征及形成机制研究
•   3.1 滑坡基本特征
•     3.1.1 滑体边界、规模及形态特征
•     3.1.2 滑体特征
•     3.1.3 滑床特征
•     3.1.4 滑动带特征
•   3.2 滑坡勘察
•     3.2.1 槽探
•     3.2.2 钻探
•     3.2.3 物探
•   3.3 滑坡变形机制研究
•     3.3.1 滑坡的影响因素
•     3.3.2 滑坡变形破坏特征
•     3.3.3 滑坡变形破坏机制研究
•   3.4 本章小结
• 第四章 滑坡稳定性分析
•   4.1 极限平衡法分析滑坡稳定性
•     4.1.1 极限平衡法的基本概述
•     4.1.2 传递系数法的计算原理
•     4.1.3 赵家岭滑坡稳定性计算
•   4.2 FLAC3D数值模拟分析滑坡稳定性
•     4.2.1 FLAC3D分析边坡的基本理论
•     4.2.2 本构模型及材料参数
•     4.2.3 滑坡模型建立及参数选取
•   4.3 不同工况下的FLAC3D数值模拟
•     4.3.1 工况一状态下的数值模拟
•     4.3.2 工况二状态下的数值模拟
•   4.4 本章小结
• 第五章 滑坡防治措施设计及数值分析
•   5.1 滑坡治理原则
•   5.2 防治工程措施
•     5.2.1 排水工程
•     5.2.2 刷方减重
•     5.2.3 抗滑工程
•   5.3 抗滑桩的设计
•     5.3.1 桩位的确定及间距选择
•     5.3.2 桩截面和计算宽度的确定
•     5.3.3 锚固深度及桩底支承条件
•     5.3.4 刚性桩与弹性桩的区分
•     5.3.5 抗滑桩内力的计算
•   5.4 滑坡治理初步设计的数值模拟研究
•     5.4.1 FLAC3D中锚索结构单元概述
•     5.4.2 FLAC3D中桩结构单元概述
•     5.4.3 加固模型的建立及效果分析
•   5.5 抗滑桩参数选取的模拟研究
•     5.5.1 不同桩间距的数值分析对比
•     5.5.2 不同桩锚固深度的数值分析对比
•     5.5.3 不同桩截面尺寸的数值分析对比
•   5.6 滑坡防治措施的优化设计
•   5.7 本章小结
• 第六章 结论
• 参考文献
• 攻读学位期间发表的论文与科研成果清单
• 致谢

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 李玉泉

导师: 肖拥军

关键词: 赵家岭滑坡,稳定性分析,数值模拟,抗滑桩

来源: 湖南科技大学

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅱ辑

专业: 地质学,地质学,工业通用技术及设备

单位: 湖南科技大学

分类号: P642.22

DOI: 10.27738/d.cnki.ghnkd.2019.000052

总页数: 79

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