18360.巖質邊坡穩(wěn)定性的數值分析及其應用

1、碩士學位論文巖質邊坡穩(wěn)定性的數值分析及其應用ThqnumericalanalysisofrockslopestabilityandapplicaticenumerlcalanalySIS0CKSlOestaDDliCatlon學號：21006085完成日期：2013年5月大連理工大學DalianUniversityofTechnology大連理工大學碩士學位論文摘要在我國經濟高速發(fā)展和西部大開發(fā)過程中，大規(guī)模的基礎設施建設、龐大的資源需

2、求和復雜惡劣的地質環(huán)境之間的矛盾日益突出，由此導致的滑坡、崩塌和泥石流等工程地質災害，給人民生命、國家財產造成重大的損失，對社會安定與和諧發(fā)展帶來嚴重影響。大量的事實表明：我國工程地質災害造成的人員傷亡和經濟損失始終居世界之首，現有的工程設計、災害評估與預測方法還遠不能滿足我國防治工程地質災害的需求，其主要原因是對復雜地質體成災機理、演化規(guī)律的認知還沒有達到能夠進行科學防災的程度。定量地描述復雜地質體的力學特性和認知地質體的災變過程依然

3、是當今科學的前沿問題。因此，研究地質體由局部破壞到貫穿性破壞的發(fā)展過程以及地質體由碎裂性破壞到運動性破壞的演變過程，建立地質體內部破裂、貫穿性破壞表象與工程擾動之間的聯系，發(fā)展描述地質體由連續(xù)到非連續(xù)漸進破壞過程的數值模型，從而預測地質災害成災規(guī)模和范圍具有重要的理論意義和工程應用價值。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動過程三個方面來研究雞尾山

4、滑坡，主要研究內容和結果如下：(1)采用矢量分析法，推導了楔形體8種破壞模式的力學條件和極限平衡法計算安全系數的計算公式，并與已有模型試驗結果進行了對比分析；進而推導了雞尾山滑坡的極限平衡法安全系數計算公式，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和應變場，采用非連續(xù)變形分析描述塊體之間的接觸和運動關系，實現了非連續(xù)變形分析與有限元法的耦合。以楔形體的破壞為

5、例驗證了耦合法的準確性和可靠性，進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動過程和堆積過程，對比分析了顆粒大小和連接強度對滑坡運動過程的影響規(guī)律。通過上述三個層面的研究可以認為，雞尾山滑坡為視傾向破壞，最大滑坡速度可以達到40～50m／s，最大滑坡距離約為20～25km，具有高速遠程特點。三種分析方法適合滑坡問題分析的三個階段，三者密切配合可以在滑坡危險性預測以及滑坡災害評估方面發(fā)