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　　【摘要】：邊坡的穩(wěn)定性受控于巖土體的基本特性和人為改造的程度兩方面因素。由于地質(zhì)體的復(fù)雜性、多變性和不均質(zhì)性,因而道路工程邊坡設(shè)計(jì)是預(yù)測性、風(fēng)險性的設(shè)計(jì)。實(shí)踐證明,如分析方法得當(dāng),采用有限元法可對邊坡施工過程進(jìn)行動態(tài)的數(shù)值模擬,對邊坡設(shè)計(jì)和施工具有重大的指導(dǎo)意義和經(jīng)濟(jì)意義。 巖質(zhì)邊坡的地質(zhì)條件復(fù)雜多變,要在工程設(shè)計(jì)階段準(zhǔn)確無誤地預(yù)測巖體的基本狀況及其在施工、運(yùn)行過程中的變化,這在目前幾乎不可能。解決這一難題的途徑之一是引入信息設(shè)計(jì)方法,它基于施工期逐步明朗的地質(zhì)條件及監(jiān)測結(jié)果,對巖體工程進(jìn)行動態(tài)設(shè)計(jì)。信息設(shè)計(jì)的前提是根據(jù)現(xiàn)場施工監(jiān)測資料對原設(shè)計(jì)進(jìn)行正確的反演分析,及時掌握巖質(zhì)邊坡的工作狀態(tài),達(dá)到優(yōu)化設(shè)計(jì)結(jié)果。在信息設(shè)計(jì)的原理基礎(chǔ)上,將監(jiān)測與理論分析及實(shí)際工程結(jié)合起來,研究適合碎裂結(jié)構(gòu)巖質(zhì)邊坡的支擋防護(hù)設(shè)計(jì)方法。 論文中直接采用現(xiàn)有的巖體力學(xué)本構(gòu)模型。以有限單元法為手段對邊坡進(jìn)行數(shù)值模擬,通過將有限單元法和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法耦合起來的方法,利用現(xiàn)場監(jiān)測系統(tǒng)量測的位移反算有限元模型中的巖體參數(shù)。并將反算出來的模型,應(yīng)用于邊坡穩(wěn)定預(yù)測和現(xiàn)場施工的實(shí)際情況分析。 論文以紅層軟巖高邊坡防護(hù)與加固技術(shù)研究課題為基礎(chǔ),全程跟蹤西攀高速K132+525邊坡的施工和監(jiān)測的過程,以現(xiàn)場實(shí)際情況和數(shù)值模擬相結(jié)合,研究內(nèi)容主要包括邊坡監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計(jì)施工,有限元模型的建立,通過分析有限元模型參數(shù)和監(jiān)測的結(jié)果來反算有限元模型的參數(shù),得到了比較合理的模型參數(shù)。 【關(guān)鍵詞】：巖質(zhì)邊坡 測斜監(jiān)測 彈塑性有限元 數(shù)值模擬 參數(shù)反算
【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2005
【分類號】：TU457
【DOI】：CNKI:CDMD:2.2006.091579
【目錄】：

• 第1章 緒論8-26
• 1.1 研究的目的與意義8-9
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及評價9-23
• 1.2.1 邊坡研究的國內(nèi)外現(xiàn)狀9-22
• 1.2.2 加固技術(shù)的發(fā)展22-23
• 1.3 邊坡工程研究存在的問題23-24
• 1.4 本文研究的主要內(nèi)容24-26
• 第2章 工程概況26-33
• 2.1 地質(zhì)情況26-30
• 2.1.1 地形地貌26-27
• 2.1.2 地層巖性27-28
• 2.1.3 地質(zhì)構(gòu)造及地展28-29
• 2.1.4 水文地質(zhì)條件29-30
• 2.2 邊坡工程開挖及加固設(shè)計(jì)30-32
• 2.3 小結(jié)32-33
• 第3章 現(xiàn)場地質(zhì)情況和邊坡監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計(jì)33-45
• 3.1 現(xiàn)場地質(zhì)情況33-36
• 3.2 監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計(jì)與施工36-44
• 3.2.1 坡體變形監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計(jì)36-38
• 3.2.2 測斜管施工38-44
• 3.3 小結(jié)44-45
• 第4章 測斜監(jiān)測與巖石力學(xué)試驗(yàn)45-55
• 4.1 測斜原理45-50
• 4.1.1 測斜原理分析45-47
• 4.1.2 測斜結(jié)果47-50
• 4.2 巖石力學(xué)試驗(yàn)50-54
• 4.2.1 巖樣描述50-52
• 4.2.2 實(shí)驗(yàn)方案52-54
• 4.3 小結(jié)54-55
• 第5章 有限元模型建立55-71
• 5.1 有限單元法56-66
• 5.1.1 計(jì)算原理58-60
• 5.1.2 計(jì)算方法60-66
• 5.2 實(shí)體模型建立66-70
• 5.2.1 計(jì)算范圍67
• 5.2.2 材料參數(shù)67-69
• 5.2.3 單元劃分和網(wǎng)格類型69-70
• 5.2.4 邊界條件和初始應(yīng)力場70
• 5.3 小結(jié)70-71
• 第6章 參數(shù)敏感性分析與參數(shù)反分析71-82
• 6.1 計(jì)算參數(shù)分析71-75
• 6.1.1 參數(shù)的敏感性分析基礎(chǔ)數(shù)據(jù)71-72
• 6.1.2 參數(shù)的敏感性分析方案72-73
• 6.1.3 參數(shù)的敏感性分析結(jié)果73-75
• 6.2 模型參數(shù)的反分析75-81
• 6.3 小結(jié)81-82
• 第7章 邊坡施工過程的動態(tài)模擬82-94
• 7.1 動態(tài)模擬82-92
• 7.1.1 邊坡動態(tài)模擬方案82
• 7.1.2 計(jì)算結(jié)果82-92
• 7.2 小結(jié)92-94
• 結(jié)論94-98
• 參考文獻(xiàn)98-104
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及參加的科研項(xiàng)目104