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　　【摘要】：采用現代監測技術、極限平衡和數值模擬的方法,從工程地質、穩定性分析與評價以及數值模擬三個方面,研究了滬蓉西魏家洲特大橋邊坡工程在坡頂掘進隧道同時坡腰開挖橋墩的這類巖質高邊坡的變形發展趨勢、邊坡的穩定狀況、破壞機制與破壞模式、邊坡錨索加固效果等相關的技術問題,取得的主要成果如下: 1、研究了順層巖質高邊坡的一般破壞模式,并具體針對魏家洲特大橋橋基斜坡的工程地質條件,對其破壞模式進行了分析。 2、根據理論分析與邊坡破壞模式,對魏家洲橋基斜坡巖體的穩定性進行的極限平衡分析表明:在天然狀態下,邊坡的安全系數為1.133;在考慮Ⅶ地震下的安全系數為0.977,地震對邊坡穩定性影響較大,根據地質資料及施工資料,邊坡上有卸荷帶與內滑帶,隨著2號墩和隧道的開挖,在卸荷裂隙發育區和2號墩以下、坡腳以上處可能發生破壞;錨索加固后,安全系數可達到1.294,說明錨索加固在這類邊坡上效果較好。 3、建立魏家洲特大橋邊坡監測系統,定期監測了施工期期間地表位移、深部位移、錨索預應力損失。并根據邊坡地面和地下監測資料,對邊坡的變形特點、巖體的變形特征與破壞模式進行了詳細的研究,分析了這類邊坡地表和深部位移變化規律。 4、建立FLAC—3D計算模型研究了坡頂掘進隧道、坡腰開挖橋墩這類巖質高邊坡特殊區域的受力情況。在重力作用下,計算結果表明,邊坡的底部受壓,坡面受拉,尤其在橋墩開挖處應力集中,受拉狀態明顯。另外,在隧道頂部和坡腳處也有應力集中的現象。在考慮橋墩和隧道施加一定荷載情況下,研究表明:①坡面受拉情況惡化,橋墩下部區域可能出現局部破壞。②最大不平衡力顯示,荷載施加后,整個邊坡應力重新分布,但由于模擬過程所加荷載不大,變化不是很大。③荷載作用對Z方向上的位移影響比其它兩個方向要大。④荷載對2號墩附近深部巖體和隧道口下方的地表點的穩定性影響大,而對隧道口附近的深部點和其它地表點影響較小。 【關鍵詞】：邊坡監測 破壞模式 極限平衡 數值模擬 邊坡穩定 巖質高邊坡
【學位授予單位】：武漢理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2006
【分類號】：U446.2
【DOI】：CNKI:CDMD:2.2006.060953
【目錄】：

• 第1章 引言9-20
• 1.1 巖質高邊坡穩定性研究發展過程與現狀9-11
• 1.2 滑坡監測技術的研究動態11-14
• 1.3 數值分析方法在研究巖體穩定性方面的應用14-18
• 1.4 本課題研究的目的、內容及意義18-20
• 第2章 順層巖質邊坡破壞模式及加固對策的研究20-41
• 2.1 影響順層巖質邊坡穩定性的主要因素20-23
• 2.2 順層巖質邊坡破壞模式23-26
• 2.3 魏家洲特大橋宜昌岸橋基斜坡破壞模式的分析26-28
• 2.4 預應力錨索加固作用機理28-31
• 2.5 極限平衡法評價錨索加固的效果31-40
• 2.5.1 極限平衡法的簡介31-36
• 2.5.2 極限平衡法評價魏家洲特大橋邊坡錨索加固作用36-40
• 2.6 本章小結40-41
• 第3章 巖質高邊坡穩定性的信息化監測41-61
• 3.1 信息化監測目的和意義41
• 3.2 監測設計的原則和所需基本資料41-42
• 3.3 魏家洲特大橋宜昌岸橋基斜坡監測內容與監測方法42-52
• 3.3.1 魏家洲特大橋宜昌岸橋基斜坡概況42-43
• 3.3.2 地表位移監測43-48
• 3.3.3 深部位移監測48-51
• 3.3.4 錨索受力監測51-52
• 3.4 魏家洲巖質高邊坡施工期位移變化規律52-59
• 3.5 本章小結59-61
• 第4章 巖質高邊坡受力情況數值模擬61-82
• 4.1 數值模擬計算方法61-63
• 4.1.1 顯式有限差分法 FLAC61-63
• 4.1.2 三維有限差分法FLAC3D63
• 4.2 FLAC3D在宜昌岸邊坡中的應用63-67
• 4.2.1 計算范圍、邊界條件和單元類型的選擇63-66
• 4.2.2 宜昌岸橋基斜坡三維模型的建立與計算66-67
• 4.3 坡頂過隧道、坡腰開挖橋墩時邊坡受力情況研究67-76
• 4.4 荷載作用下橋墩受力研究76-79
• 4.5 監測數據和數值模擬數據的對比分析79-80
• 4.6 本章小結80-82
• 第5章 結論82-85
• 參考文獻85-87
• 致謝87