坡体沿滑动面的滑动位移分析方法

摘要

目前,国内外广泛采用极限平衡方法分析土坡稳定问题,但是极限平衡方法还存在着一些不足,因为它没有考虑土体剪切面上剪切应力-剪切位移的关系.本文针对这些不足进行研究,改进并完善土坡稳定分析方法.为了解决极限平衡方法的缺陷,将剪切应力-剪切位移的关系引入极限平衡方法,首先必须确定出土的剪切应力-剪切位移关系曲线的类型及其参数.本文通过四组土样的直剪试验结果将土的剪切应力-剪切位移的关系曲线分为两种类型:逐渐硬化类型和峰值后软化类型,并给出了两种关系曲线的拟合方程式及参数的确定方法.另一方面,本文依照土坡体的具体形成过程,考虑滑动面上土体在土坡形成过程中受力状态的变化,建立了土坡运动与受力之间的关系,很好地描述了土坡滑动面上抗滑力的发挥程度,并为滑坡体的底部滑动位移求解提供基础.用Fortran语言编制程序模拟填方形成,以一个简单几何形状的均质土坡为例,模拟填方土坡具体形成过程,结合剪切应力-剪切位移的关系曲线,计算了滑坡体每层填筑结束后滑动土体的滑动速度、运动的平均加速度、滑动位移等数值,以便更好地应用于实际的施工过程,合理的控制施工速度.本文采用滑坡体的底部滑动位移值而不是安全系数作为土坡稳定性评价的一个指标,这也是本文的一大特色.此外,研究了各参数对分析结果的影响,得到了一些规律性的结论,可供土坡设计、施工参考.

目录

文摘

英文文摘

第1章绪论

1.1课题研究的目的和意义

1.2课题研究的现状

1.2.1概述

1.2.2维平面应变问题

1.2.3三维问题分析

1.3本文研究的主要内容

第2章土剪切面的力学性能研究

2.1概述

2.2剪切面的试验概述

2.2.1试验概况

2.2.2试验测试结果

2.3试验结果的分析

2.3.1抗剪切强度

2.3.2剪应力—剪切位移关系的数学模型

2.4本章小结

第3章考虑滑坡体形成的稳定分析

3.1极限平衡法存在的问题及其改进

3.2坡体形成和发展过程及其简化

3.3采用条分法土坡性能的分析

3.3.1土坡运动形式

3.3.2滑动体沿滑动面的滑动分析

3.3.3模拟土坡形成过程的必要性

3.3.4填方土坡形成过程及其滑动的简化

3.3.5程序设计

3.4本章小结

第4章填方边坡稳定性算例及其参数影响研究

4.1算例分析

4.1.1概述

4.1.2计算结果

4.2参数影响研究

4.3本文方法在垃圾填埋场稳定分析中的适用性

4.3.1环境与岩土工程概述及垃圾土工程性质

4.3.2本文方法的适用性

4.4本章小结

结论

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文

哈尔滨工业大学硕士学位论文原创性声明

哈尔滨工业大学硕士学位论文使用授权书

致谢