粘性土边坡稳定性安全系数的时间依赖性研究

粘性土边坡稳定性安全系数的时间依赖性研究

一、粘性土坡稳定性安全系数的时间相关性研究(论文文献综述)

赵俊宇[1](2021)在《库水位反复升降对均质土坝渗透稳定性影响研究》文中认为土坝是水利工程常见的坝型之一。由于多数土坝修建时间较早,大量土坝成为潜在的病险坝。土坝失事案例中因渗透破坏问题使坝体失稳占比越来越高,而库水位的骤变及长期运行下水位变化是土坝产生渗透问题的重要原因之。库水位长期变化过程土体材料会经受反复干湿循环,劣化土的力学与渗透特性进而影响坝体稳定,因此研究库水位变化下土坝的渗流分析同时考虑土体材料性质的变化是十分必要的。本文以均质土坝为对象,研究了不同库水位升降速率下均质土坝的渗透性及坝坡的安全性,同时设计干湿循环试验研究土体材料性质的变化规律并将其应用于坝体渗流计算,分析了水位反复变化对坝体的安全稳定影响。主要研究内容及成果如下:(1)干湿循环粘性土裂缝扩展规律分析。设计了干湿循环裂缝开裂试验,获得了干密度对裂缝开裂影响,并对裂缝开裂的试样统计了干湿循环过程裂缝的长度,宽度及面积参数变化规律。(2)干湿循环粘性土强度及土水特征曲线劣化规律分析。设计了土的直剪及离心试验,获得了干湿循环土的抗剪强度、黏聚力、内摩擦角及土水特征曲线的变化规律,为数值模拟参数选取提供了试验支撑。(3)均质土坝在库水位升降过程的渗流场变化分析。运用有限元软件Geo-studio的Seep/W模块分析了库水位在不同升降速率各水位下坝体的浸润线、总水头及压力水头和最大水力流速的变化,获得了浸润线的滞后性变化规律。通过应用干湿循环试验土体参数变化规律,分析了水位反复变化下的渗流场变化情况,对比研究了土体性质变化对渗流场的影响,同时发现库水位变化速率越快,水位不变后浸润线达到稳定所需时间越长。(4)库水位升降过程的坝坡稳定性变化分析。运用有限元软件Geo-studio的Slope/W模块计算渗流状态下的坝坡稳定性,研究发现库水位下降坝体最小安全系数降低,水位上升坝体最小安全系数升高。库水位不变后的一段时间安全系数会有所反弹但幅度较小。

李志鹏[2](2021)在《降雨条件下湛江组结构性黏土结构及渗流特性研究》文中进行了进一步梳理广东省湛江地区位于东经109°40’-110°58’,北纬20°13’-21°57’之间,临近南海,受热带季风影响,全年降雨量充沛,在此自然条件下形成了一种具有强结构性的灰色黏土,称其为湛江组结构性黏土。同时,由于该地区经常受到台风侵袭而带来的强降雨天气,常常会诱发滑坡、泥石流等地质灾害。强降雨会使土体内部胶结能力丧失,颗粒间的联结和排列方式会发生改变,从而导致土体的结构性破坏。降雨过程中湿润锋在土体内部前进速率与土体结构存在密切联系,因此开展在降雨条件下湛江组结构性黏土结构及渗流特性的研究,对湛江地区的工程实践有重大的意义。基于前人的研究,以湛江组结构性黏土为研究对象,本文通过一系列室内试验和数值模拟分析,主要研究内容和成果如下:(1)通过土工试验获得不同埋深处湛江组结构性黏土的物理力学性质指标。(2)在不考虑渗流影响的前提下,引入结构破损系数这个结构性定量化参数指标,根据结构性黏土的压缩曲线得到了不同埋深处湛江组结构性黏土的结构破损系数,并发现随着埋深的增加,其结构破损系数减小的规律。(3)通过张力计法测得不同埋深处原状湛江组结构性黏土的土-水特征曲线,分析得到了Fredlund-Xing模型参数,通过模型参数与结构破损系数的非线性拟合分析,建立了湛江组结构性黏土结构性与土-水特性的定量关系式,并通过试验数据验证其合理性。(4)通过土柱入渗试验,观测了不同埋深处湛江组结构性黏土在试验过程中湿润锋运移情况、湿润锋移动距离及入渗率,通过设置两个监测点获取了监测点处体积含水率的变化情况,分别建立了湿润锋移动距离、入渗率与时间的关系式。(5)通过湛江地区降雨资料并结合实际工程背景,借助有限元软件Geo Studio设置四种雨型的降雨工况,建立理想状态下的边坡模型,在有或无软弱夹层的存在的条件下,进行了流固耦合分析。考虑了软弱夹层及四种雨型对边坡稳定性的影响,并获得四种雨型及有无软弱夹层下边坡孔隙水压力、最大剪应力、最大剪应变、xy位移分布云图及边坡稳定性安全系数随时间变化规律。

肖玮[3](2020)在《山区公路沿线弃渣场稳定性及危险性评价方法研究》文中提出在大规模公路建设过后,工程建设在山区留下了大量的弃渣场。为了迅速、准确和批量地判断弃渣场的危险性,并提出高危弃渣场的解决方案,从而保障弃渣场周围的建构筑物等人为设施和河流等自然环境的安全,本文首先采用遥感图像识别、无人机拍摄、现场调查等方法,并结合区域地质资料和设计资料进行了弃渣场信息综合解译;然后将解译所取得的影响因素进行多因素多水平组合,开展了室内模型试验和物质点法数值模拟计算,得到了不同情况下的边坡变形破坏特征;依据稳定性分析得到的影响因素影响程度和极限平衡法理论,提出了一种弃渣场危险性评价方法,进行了数值模拟验证,并应用于实际工程。论文的主要研究内容及研究成果如下:(1)将遥感影像、地质和水文条件处理在一个地理坐标系下,对弃渣场的要素、形态和环境进行综合解释,提出了一种弃渣场遥感图像综合解译方法。通过遥感图像的综合解译,获得了弃渣场的要素信息包括含石率、弃渣量、弃渣边坡形态、挡渣坝、截排水沟、底面坡度和弃渣落石情况等。将其作为弃渣场危险性评价的基础数据源。(2)开展了室内弃渣场模拟破坏试验,选择弃渣体的含石率、底面坡度作为主要变量,得到了边坡破坏的动态演化过程、量测点孔隙水压力和点位移的变化规律。结果表明:随着含石率的减少,弃渣体抗剪强度和渗透性的下降,弃渣场稳定性下降明显;对含石率≥50%的土样,底面坡度变化对弃渣场稳定性无影响,对含石率<50%的土样,弃渣场稳定性随底面坡度的增加而减小。(3)基于物质点法建立了弃渣场破坏的多因素多水平动态破坏数值模拟计算模型,获得了含石率、弃渣超量值、挡渣坝完整程度、弃渣场排水条件、底面坡度等因素的对弃渣场稳定性的影响程度。结果表明:弃渣场含石率为第一主要影响因素,弃渣超量值为第二主要影响因素;挡渣坝完整程度、弃渣场排水条件、底面坡度为辅助影响因素,且影响作用依次减弱。数值模拟计算结果与室内试验结果相吻合,证实了数值模拟的有效性和准确性。(4)通过遥感弃渣场识别结果、室内模型试验结果以及数值模拟计算结果对弃渣场稳定性影响因子进行了分析和选择,结合弃渣场环境安全系数,提出了一种弃渣场极限平衡危险性系数P的计算方法,并给出了其取值范围。P<1时,弃渣场稳定,低危险,坡脚位移DS<0.5H(H为弃渣场高度);1≤P<5时,弃渣场不稳定,中危险,且随着P值上升,危险度上升;P≥5时,弃渣场极为不稳定,高危险,可能形成溃散型破坏。通过数值模拟对弃渣场危险性系数法进行了验证,证明其有效性后推广应用于实际工程弃渣场危险性评价。

张寿钊[4](2020)在《灰绿色粘土滑坡形成机理及边坡稳定性评价》文中进行了进一步梳理太焦高铁作为打通山西至河南的快速通道,大大缓解了地区的交通压力。但由于铁路沿线地形地貌多样化、地质构造复杂,地层分布多变,造成铁路建设中出现了边坡失稳滑塌等一系列工程地质问题和地质灾害问题。因此,以太焦高铁武乡段灰绿色粘土边坡为研究对象,采用进行现场调查、无人机航拍、物理力学试验、干湿循环试验以及极限平衡计算等方法,研究灰绿色粘土的物理特性以及强度衰减特性,系统分析灰绿色粘土滑坡的基本特征、边坡变形模式、影响因素以及滑动机理。主要研究内容即成果如下:1、对灰绿色粘土进行现场取样,进行室内物理力学试验,研究灰绿色粘土的矿物成分组成、宏观微观结构特征、胀缩特性、膨胀性、抗剪强度试验以及各项指标相关性等内容,更为全面的把握区域主要粘土层灰绿色粘土的工程性质。2、对试样进行低含水率下的干湿循环抗剪强度试验与扫描电镜试验,并从微观结构特征分析抗剪强度指标衰减的原因,结果表明随着干湿循环次数的增加,灰绿色粘土试样的粘聚力、内摩擦角等指标呈现衰减规律。引入劣化度指标分析发现前2次干湿循环抗剪强度衰减幅度较大,到最后会稳定在某一值附近。3、利用VG模型拟合灰绿色粘土土-水特征曲线,并结合不同干湿循环次数下土的抗剪强度试验以及不同干湿循环次数下的土体微观结构特征,运用最小二乘法对抗剪强度指标与循环次数关系进行拟合,并利用Fredlund强度理论建立适用于本区域灰绿色粘土的抗剪强度公式以及衰减公式。4、通过对区域灰绿色粘土滑坡的发育特征、破坏模式及诱发因素等的调查分析,认为灰绿色粘土滑坡主要为顺层、牵引式滑坡,多沿软弱结构面滑动变形且具有多层滑面。边坡在灰绿色粘土特殊性质、干湿循环作用、卸荷开挖等因素的综合作用下产生滑塌。且灰绿色粘土边坡变形破坏的发生可以分为四个阶段:裂缝的形成阶段、裂隙上的水渗入引起边坡破坏、裂隙扩展阶段以及滑面贯通阶段。5、通过推算合理的粘土物理力学参数,考虑大气深度影响,采用常用的极限平衡法(瑞典条分法和Janbu法)对灰绿色粘土边坡进行不同工况下的计算评价,结果表明选取的典型边坡在一般工况下稳定性系数分别为1.859、1.244,边坡处于稳定状态,干湿循环工况下稳定性系数分别为0.972、0.998,边坡处于不稳定状态,与实际相符合。6、通过对滑坡滑动机理以及稳定性的认知,再根据地质调查以及区域气候、地形等资料,对太焦高铁本区段灰绿色粘土边坡工程提出合理建设方案和工程措施。对于浅层边坡,建议采用刷方减重+支撑盲沟+地表排水+锚固桩-挡墙的综合措施;对于中浅层边坡,建议采用地表排水+渗水盲沟+小型抗滑桩的方案。

何良杰[5](2020)在《生物炭对弃土物理力学性质改良的试验研究》文中指出生物炭作为一种新型绿色材料广泛运用在农业生产上,具有降低污染、提高作物产量等诸多优点,而其对于工程土体的改良作用尚未可知。藉此本文从广西地区工程中产生的弃土场选取三类典型弃土(黏性土、红黏土、膨胀土),将其与不同掺量(0%、2%、5%、8%)的生物炭与土体掺合,通过试验测出混合土体的渗透性、抗剪强度和压缩性,并利用Midas软件建立弃土坡模型,计算土坡在添加生物炭下其应力应变和稳定性的变化。主要得出以下结论:(1)通过变水头法测量混合土体的累积入渗量和渗透系数,结果发现:生物炭掺量小于2%时,红黏土渗透性变化不大;当掺量小于5%时,黏性土和膨胀土渗透性变化不明显,这是因为生物炭具有一定疏水性,生物炭改变土体孔隙结构。当掺量达到8%时,三类土体渗透系数均显着增大,有利于土体排水。(2)直接剪切试验结果发现:当生物炭掺量小于5%时,黏性土和红黏土粘聚力变化很小;而对膨胀土来说,即使掺量达到8%,其粘聚力依然变化很小。此外当生物炭掺量小于5%时,三类混合土体内摩擦角均有不同程度的提高,但当掺量达到8%后,三类混合土体内摩擦角却开始下降,主要原因是生物炭改变土体颗粒级配。(3)侧限压缩试验结果发现:当生物炭掺量小于2%时,红黏土和膨胀土压缩性无明显变化,超过该值后,其压缩性会显着增加,当生物炭掺量大于5%时,黏性土也呈现出类似特征。原因在于生物炭颗粒硬度大造成土体压缩性降低,同时堵塞土体孔隙使得级配密实,压缩性降低。(4)为综合评定生物炭对三类土体强度和稳定性的影响,利用Midas GTS软件建立了土体模型,并根据试验实测参数结果进行赋值。模拟表明:在应变方面,黏性土最小,红黏土其次,膨胀土最大;此外当黏性土和膨胀土中生物炭掺量在2%和5%时,土体强度和稳定性有所提升,因此建议对于不同类型的土体可以采用不同掺量生物炭进行改良。该成果对与弃土场边坡稳定性治理方面有一定的指导价值。

周鑫隆[6](2020)在《基于Copula的互相关随机场模拟及土坡可靠度分析》文中进行了进一步梳理边坡失稳是全球范围内的主要地质灾害之一,开展边坡稳定性研究工作对边坡工程安全设计、生态环境、生命财产安全等具有重要的经济价值和现实意义。影响边坡稳定性的不确定因素众多,其中,岩土体参数概率分布、空间变异性及互相关性所产生的不确定性是边坡系统工程不确定性的重要来源。然而,目前对土体参数概率分布估计往往忽略了其真实分布状态的随机波动特性,表征土体参数空间变异性的互相关随机场模拟研究较少,考虑参数互相关性的空间变异土坡可靠度分析有待进一步深入,边坡可靠度随机有限元法的计算效能不足。因此,本文以考虑参数互相关性的空间变异土坡可靠度高效分析为研究对象,在可靠度理论框架下,结合概率论及随机场理论针对以上问题展开系统性研究,主要工作和结论如下:(1)针对土体参数概率分布估计中参数随机波动性及互相关性产生的不确定性问题,提出了基于二元信息扩散分布Copula模型的土体参数概率分布估计方法。首先介绍了土体参数概率分布表征常用方法,引入信息扩散理论建立了土体参数信息扩散边缘分布模型,对比了信息扩散分布与传统边缘分布的差异,证明了信息扩散分布在边缘分布估计中的优势。介绍了Copula理论及常用的Copula函数,提出了基于二元信息扩散分布Copula模型的土体参数概率分布估计方法,剖析了土体参数边缘分布及相关性结构对联合分布估计的影响,以工程实例证明了所提方法的有效性和准确性,为土体参数互相关性表征及概率分布估计提供了有效工具。(2)针对边坡可靠度分析中土体参数随机波动性及互相关性产生的不确定性问题,提出了基于二元信息扩散分布Copula模型的边坡可靠度分析方法。首先回顾了边坡可靠度理论,介绍了蒙特卡罗法及其衍生算法。结合蒙特卡罗模拟技术建立了基于二元信息扩散分布Copula模型的边坡可靠度分析框架,以工程实测数据验证了所提方法的可行性与有效性,探讨了边缘分布及Copula函数对边坡可靠度分析的影响,论证了二元信息扩散分布的Copula模型相对于传统联合分布模型的优势。结果表明,土体参数边缘分布及相关性结构对边坡可靠度影响较大,为考虑土体参数互相关性的边坡稳定性概率分析提供了依据。(3)针对考虑土体参数互相关性的空间变异性表征问题,提出了基于Copula函数的土体参数互相关随机场模拟方法。首先介绍了随机场基本理论,概述了随机场的波动范围及相关函数计算方法,阐述了土体参数自相关性和互相关性对随机场模拟的影响,建立不同Copula函数下互相关随机场模型,利用经典边坡算例验证了所提方法的可行性与有效性,探讨了土体参数间互相关性与空间变异性的内在联系。结果表明,基于Copula函数的互相关随机场模拟方法能够准确模拟土体参数的分布状态,不同Copula函数所生成的互相关随机场存在差异,为考虑材料参数互相关性的边坡可靠度随机有限元分析提供了理论依据和技术支持。(4)针对考虑土体参数互相关性的空间变异土坡可靠度分析问题,提出了基于互相关随机场的边坡可靠度随机有限元分析方法。首先阐述了随机有限元法的原理及过程,提出了基于Copula函数的互相关随机场与有限元网格的耦合方法,开发了基于MATLAB-Python-ABAQUS的数据交互式使用程序,建立了考虑参数互相关性的随机有限元自动化分析方法。利用经典边坡算例验证了所提方法的可行性与有效性,探讨了考虑参数互相关性后可靠度指标随波动范围、互相关系数、变异系数以及Copula函数等的变化规律,论证了土体参数空间变异性及互相关性对边坡可靠度的影响。结果表明,所提方法能够实现考虑参数互相关性及空间变异性条件下边坡可靠度的准确计算,空间变异土体参数的互相关系数、变异系数及波动范围均对边坡失效概率有重要影响。(5)针对边坡可靠度随机有限元分析方法计算效能不足问题,提出了基于HMC-SS的边坡可靠度高效分析方法。首先介绍了子集模拟的基本原理和计算程序,建立了基于子集模拟法的空间变异土坡可靠度计算方法。阐述了哈密顿蒙特卡罗法的基本原理,提出了基于哈密顿蒙特卡罗法改进的子集模拟方法,给出了基于改进子集模拟法的边坡可靠度高效分析框架,并分别以边坡算例和工程实例验证了所提方法的可行性与准确性。结果表明,哈密顿蒙特卡罗算法缓解了马尔可夫蒙特卡罗算法的随机游走行为,改进后的子集模拟方法在计算效率上有一定提升,为岩土工程中更准确、高效地开展边坡可靠度分析提供了技术支持。

李志浩[7](2020)在《悬臂式挡土墙抗震设计计算方法研究》文中提出悬臂式挡墙是一种适于填方工程的轻型支挡结构,具有结构简单、易适应承载力较低的地基、施工方便等优点。然而,相关的抗震设计计算方法却仍不完善。为此,本文考虑此类挡墙支挡边坡的一般分析模型,采用拟静力法、塑性极限分析上限法、弹性地基梁理论、Newmark滑块法等理论分析方法与FLAC3D数值模拟方法,对其抗震设计计算方法进行深入系统研究。主要研究工作与结果如下:(1)针对墙后填土中假想坦墙墙背的可能不同位置,提出了包括可能的第二破裂面在内的填土5种失稳破坏模式;进而基于塑性极限分析上限定理,推导了作用于坦墙墙背地震主动土压力计算公式,可定量反映填土性质、填方坡面倾角、踵板长度、墙体高度、水平及竖向地震影响系数等因素影响;实际可取此5种模式相应的墙体稳定系数最小值作为计算采用值,本文方法比于传统的Mononobe-Okabe法结果偏大。(2)提出了考虑底板与地基相互作用的悬臂式挡墙结构内力计算方法。对悬臂式挡墙的墙-土系统各模块进行隔离体受力分析,对底板内力计算时采用Winkler弹性地基梁模型而非传统的刚性基础模型,给出了墙后填土5种可能的失稳破坏模式下的悬臂式挡墙内力及地基反力计算公式。实例分析表明,地震条件下,本文方法的立臂底部截面弯矩则大于规范法,相对偏于安全一面。(3)针对地震条件下悬臂墙可能发生的墙-坡整体转动、墙体水平滑动与绕墙趾转动3种位移模式,基于Newmark滑块法,分别推导了相应的水平屈服加速度及地震永久位移计算公式。水平滑动模式与墙-坡整体转动模式所得的屈服加速度与水平永久位移相近,均远大于绕墙趾转动模式,在工程设计中属于控制模式。实例分析表明,本文方法比概率置信水平取为0.7的Ambraseys方法小7%。(4)建立了地震条件下墙-坡系统整体稳定性分析的上限极限分析方法。根据正交试验设计法,对悬臂墙11个主要设计参数进行了分析讨论,给出了地震条件下挡墙水平屈服加速度及墙-坡整体稳定系数的影响因素敏感性顺序,并将这些参数分为3大类,提出了抗震设计建议。本文在包括墙后土压力、墙体内力、地震永久位移和墙-坡整体稳定性在内的悬臂式挡墙抗震设计计算方法方面的研究成果,可为工程设计提供理论指导与参考。

黄孝鹏[8](2020)在《黄土坡面产流产沙特征及边坡稳定性研究》文中指出黄土地区水土流失导致生态环境日益恶化,加剧黄土高塬边坡失稳,沟头不断前进,塬面逐年萎缩,常常会威胁人民的生命和财产安全。降雨尤其是暴雨所引起的黄土边坡失稳是造成水土流失的主要因素之一,而黄土地区地下水位一般高于临河水位,降雨为地下水提供源源不断的水源。地表水在降雨过后入渗到黄土边坡内部,坡体自重增加的同时,孔隙水压力也因雨水入渗而增大;在黄土坡体部分地表水转为地下水的过程中,坡体的抗剪强度随之减小;在不断干湿循环作用下黄土极易开裂,裂缝呈现出节理特征。通过对沟头边坡进行人工降雨模拟径流小区现场原位试验,在降雨过程中分时段收取水样,分析边坡的冲刷后产流产沙特征和降雨入渗规律;借用观测的陡坡资料,对黄土陡壁进行降雨冲刷破坏,研究黄土沟两岸陡壁在降雨滑塌的演变过程及机理;同时通过ABAQUS数值模拟考虑基质吸力的沟侧边坡的稳定性,阐明边坡雨水入渗随坡度、降雨雨型的变化关系,揭示产流机理,探讨边坡失稳,明确边坡失稳与降雨强度和坡度等因素的关系,为黄土水土流失防治及边坡的防护,提供理论支撑和科学依据。以下为主要研究内容:1.在野外现场进行原位人工模拟边坡降雨试验,结合土壤因素、降雨雨型、植被覆盖条件和坡度4个自然因子,土壤分别设置马兰黄土和离石黄土,降雨雨型分为3小时短历时降雨和24小时长历时降雨,边坡的覆盖条件为植被和裸坡,以及5°、15°和30°不同坡比,分析黄土天然边坡的坡面产流产沙特征,为黄土水土流失防治及生态恢复研究提供理论依据。2.实地调查位于庆阳周边的黄土地区沟道边坡破坏情况,同时为研究黄土沟两岸陡壁在降雨塌落的演变过程及机理,在长4m,宽1m,深1.7m的长方形基坑边,对垂直坡面直接降雨冲刷破坏。降雨强度为1mm/min条件下,对长边基坑垂直边坡进行长周期的坡面冲刷试验。3.在岩土饱和—非饱和渗流理论下,考虑降雨入渗的影响,利用有限元软件数值模拟,对不同降雨雨型和坡度工况下的黄土边坡降雨入渗规律和稳定性进行分析,在极限平衡理论基础上,得出对不同工况下的边坡稳定性系数,同时根据数值模拟结果证明强降雨的入渗深度一般不超过4m。

王龙[9](2019)在《非饱和土边坡三维稳定性极限分析研究》文中研究说明边坡稳定性问题是土力学中的经典问题之一,如何对边坡安全性进行准确和可靠的评估一直是岩土工程师们关注的重点。到目前为止,对边坡稳定性的研究大部分是基于二维方法,边坡三维稳定性方面的研究工作还相对较少。我国大部分地区处于干旱或半干旱地区,土中吸力对边坡稳定性的影响引起研究者们广泛的关注。但是,对非饱和土边坡稳定性的研究大多是基于二维极限平衡法或有限元分析法,目前非饱和土边坡三维稳定性极限分析方面的研究工作还相对较少。本文立足于塑性极限分析上限法,针对非饱和土质边坡稳定性问题开展了一系列研究。提出了一种基于高斯散度定理的半解析方法,对饱和及非饱和土边坡二维和三维以及复杂条件下的稳定性问题进行了研究,为解决非饱和土边坡稳定性问题提出了新的方法以及理论依据。本文主要研究内容如下:1)对不同破坏形式(坡趾、坡面和坡底破坏形式)和不同边坡形状(凹型和凸型)下二阶土质边坡的三维稳定性进行研究,通过将二阶边坡退化至单阶边坡,并与已有的计算结果对比,证明了开发程序的合理性和有效性。通过参数分析,研究了二阶边坡不同破坏形式、深度系数和边坡形状对其稳定性和临界滑动面的影响,并给出广泛参数范围内的边坡稳定性图表,以便在工程中使用。2)基于极限分析上限原理,采用对数螺旋破坏机构并考虑吸力对表观粘聚力、湿单位重度和张力裂缝的影响,对一维稳定入渗条件下含张力裂缝非饱和土边坡的二维稳定性进行研究。提出一种简化方法计算非饱和土重所做外部功率,该方法可有效地处理非饱和土单位重度沿深度非线性变化的特性,并与已有结果对比验证了该方法的合理性。对吸力和张力裂缝对边坡稳定性的影响进行参数分析,并举例说明了稳定入渗条件以及裂缝中水对边坡稳定性的影响。3)对一维稳定入渗条件下非饱和土陡坡和缓坡的三维稳定性进行研究。基于高斯散度定理,提出一种分层总和计算方法计算非饱和土表观粘聚力的内部能量耗散率,和一种基于旋转体体积积分的简化计算方法计算非饱和土重所做的外部功率。系统地研究了土体划分层数对分层总和法使用的影响,并与已有结果对比验证了该方法的合理性和有效性。通过大量的参数分析,系统地研究了吸力、土体类型、渗流条件、地下水位和地震荷载对边坡稳定性的影响。4)将分层总和法和简化计算法扩展至含裂缝三维非饱和土边坡,研究了含裂缝非饱和土边坡的三维稳定性以及土体划分层数对计算结果的影响。通过大量的参数分析,系统地研究了稳定入渗条件、裂缝深度及裂缝中填充水对边坡稳定性和临界滑动面的影响。5)针对水位快速下降后部分非饱和土边坡的三维稳定性问题,提出一种新的分层总和方法,可考虑滑坡土体内水位变化对边坡稳定性的影响。采用该分层总和法计算非饱和土层中土体重力所做的外部功率和毛细粘聚力引起的能量耗散率,通过参数分析研究了土体划分层数对分层总和法使用的影响。与已有结果的对比分析表明该方法在评估水位快速下降后部分非饱和土边坡稳定性方面是合理和有效的。通过参数分析和案例分析研究了孔隙水压力系数、滞后效应以及三维效应对部分非饱和土边坡稳定性和临界滑动面的影响。6)针对抗滑桩加固非饱和土边坡的三维稳定性问题,将Ito和Matsui的桩侧力理论扩展至非饱和土中,提出一种局部分层总和方法,可考虑滑动土体中水分含量变化对桩加固效应的影响。与现有结果的对比分析表明该方法是有合理性和效性的。通过大量的参数分析,研究了吸力、抗滑桩设计参数(桩位和桩距)和三维效应对桩加固非饱和土边坡稳定性的影响。7)将地震荷载等效地视为作用于滑动土体质心均匀分布的惯性力,采用提出的分层总和法研究了地震荷载对非饱和土缓坡三维稳定性的影响。采用局部分层总和法研究了水平地震荷载对抗滑桩加固后非饱和土边坡三维稳定性的影响。与现有结果的对比分析表明,本文提出的方法在评估非饱和土边坡三维抗震稳定性方面同样是有效的。8)针对部分非饱和土天然边坡的三维稳定性问题,提出了一种斜分层总和法,可考虑水位变化、土中吸力和三维效应对部分非饱和土天然边坡稳定性的影响。将该斜分层总和法应用于球形滑动机构中,并与基准解比较验证了该斜分层总和法的有效性。通过参数分析研究了吸力、三维效应、水位变化、孔隙水压力和地震荷载对天然边坡稳定性的影响。

曾锦秀[10](2019)在《板连式束筋微型抗滑桩群加固边坡机制与计算理论研究》文中进行了进一步梳理板连式束筋微型抗滑桩群(简称微型桩组合结构)是指数根微型桩在顶部用一块钢筋混凝土板固定连接的组合式抗滑结构,具有结构轻型、施工快捷、施工人员安全性高、低碳环保、经济性好等突出优点,适合于中小推力滑坡或边坡工程治理,尤其适于边(滑)坡的快速应急抢险工程。然而,此类结构的理论研究还很不完善,工程实践中亟待解决相关理论与技术问题。本文依托国家自然科学基金项目《板连式束筋微型抗滑桩群加固滑坡机制及计算理论研究(51278430)》,针对工程实践中两种典型边坡,即均质土坡与基岩-覆盖层式边坡,采用弹塑性理论分析、三维数值模拟、室内模型试验等多种手段,对微型桩组合抗滑结构加固边坡机制、组合结构内力与位移、加固边坡稳定性等问题进行研究。取得的主要研究成果如下:(1)揭示了微型桩组合抗滑结构加固边坡机理。微型桩组合抗滑结构主要通过复合加筋、桩体抗弯和抗剪、桩体抗拔与抗压、顶板组合作用等4种作用机制对边(滑)坡实施加固。特别地,其中可能存在着在滑面附近桩体中产生塑性铰使其由受剪转化为受拉的增强抗滑性的作用特征,以及刚性顶板在桩顶有效协调与控制微型单桩的变形与受力,使得各微型单桩连成一体,整体协同抗滑,从而使组合结构能够发挥“群桩大于各单桩之和”的力学性能。(2)建立了加固均质土坡的微型桩组合结构计算方法。首先采用极限分析上限法求解作用于组合结构上的净推力大小,然后分别利用平面刚架理论与弹性地基梁理论(“m”法)对组合结构的受荷段与嵌固段分别建立分析模型,利用受荷段与嵌固段在滑面处的力与位移连续条件对全桩内力与变形进行解析。推导出了相应的微型桩组合结构内力与位移计算公式。同时,给出了加固基岩-覆盖层式边坡的微型桩组合结构计算方法。(3)得到了滑面弱化抗剪强度对微型桩组合结构受力的影响特征。弱化强度对滑面形态、桩体所受净推力均具有较大影响;弱化强度对桩身内力的分布形状无明显影响,但对其量值影响较大;相比于均质土坡,弱化强度对基岩-覆盖层式边坡中组合结构所受推力的影响更大;在弱化强度降低幅度相同的情况下,基岩-覆盖层式边坡中的组合结构内力平均变化幅度大于均质土坡。(4)确定了微型桩组合结构主要参数对其内力影响特征。组合结构内力随着单桩刚度的增大呈非线性增大,随桩体倾角、组合桩数的增大呈非线性减小。根据桩身内力较小且各排桩受力较为接近的原则,得出均质土坡的合理组合结构型式为:排间距5d、列间距3d;微型桩螺纹钢直径为28mm~32mm;嵌固比为0.44或0.53;基岩-覆盖层式边坡的合理组合结构型式为:排间距5d、列间距4d;微型桩螺纹钢直径为28mm;嵌固比为0.50或0.58。两类边坡的合理桩体倾角20°~25°、组合桩数为9(3排×3列)。(5)提出了基于强度折减技术的快速收敛优化算法。采用二分法搜索边坡临界失稳时的剪切强度折减系数(稳定系数),使每次强度折减计算的最多时步缩减为传统强度折减法的50%;且以不平衡比率小于1.0×10-5作为每次折减计算的终止条件之一,从而大幅减少计算所用机时。(6)给出了基于双滑面的塑性极限分析上限法。采用塑性极限分析方法,考虑桩土之间协调作用模式,计算组合结构后侧坡体推力与前侧抗力,建立二者差值(推力-抗力)与稳定系数、滑面深度的函数关系,再由该差值最大原理确定出加固边坡的最小稳定系数。(7)给出了基于变形能与极值原理的能量法。采用滑带土体的极限变形能除以实际变形能的平方根定义坡体稳定系数,通过Mohr-Coulomb强度准则将该稳定系数转换为滑面上各点抗剪强度与剪应力的表达式,在获得微型桩组合结构加固坡体的自然应力场的条件下,可计算确定加固坡体的稳定系数。(8)指出了这3种边坡稳定性分析方法的优缺点。优化折减法克服了传统强度折减法求解时间较长、断点无法续算等缺点,但计算效率较低;双滑面极限分析法克服了传统的极限分析上限法假定桩前、后滑面为同一对数螺旋面的缺点,计算效率高,但不能考虑岩土体变形,不适于非均质边坡;能量法可考虑岩土体变形,相对于数值模拟强度折减法具有极高的计算效率。三种方法计算效率由高到低排序为:能量法、双滑面极限分析法、优化折减法。(9)实例分析表明,均质土坡的双滑面极限分析法得到的稳定系数最大,滑面也较深;能量法得到的稳定系数介于优化折减法与双滑面极限分析法之间,但滑面最浅;三种方法得到的稳定系数偏差不超过6%。前两种方法计算时间比优化折减法减少约90%。对于基岩-覆盖层式边坡,能量法得到的稳定系数比优化折减法约大4%,计算时间约减少95%。本文在板连式束筋微型抗滑桩群加固边坡作用机理、组合结构计算分析方法、加固边坡稳定性分析方法等方面的研究成果,可为实际工程提供科学依据与指导,具有极其重要的理论意义与应用价值。

二、粘性土坡稳定性安全系数的时间相关性研究(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、粘性土坡稳定性安全系数的时间相关性研究(论文提纲范文)

(1)库水位反复升降对均质土坝渗透稳定性影响研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 干湿循环非饱和土渗透特性研究现状
        1.2.2 干湿循环非饱和土开裂及强度特性研究现状
        1.2.3 库水位变化下坝坡渗透稳定特性研究现状
    1.3 本文的研究内容与技术路线
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 技术路线
2 饱和-非饱和渗流理论
    2.1 非饱和渗流基本理论
        2.1.1 非饱和渗流达西定律
        2.1.2 饱和-非饱和渗流控制方程
        2.1.3 渗流方程定解条件
    2.2 非饱和渗流特性函数
        2.2.1 基质吸力
        2.2.2 土水特征曲线
        2.2.3 渗透系数函数
    2.3 本章小结
3 干湿循环粘性土土体特性变化试验研究
    3.1 干湿循环粘性土裂缝试验
        3.1.1 试验材料与仪器
        3.1.2 试验目的与方案
        3.1.3 试验过程
        3.1.4 试验成果与分析
    3.2 粘性土变水头渗透试验
        3.2.1 试验原理
        3.2.2 试验目的与方案
        3.2.3 试验过程
        3.2.4 试验结果与分析
    3.3 干湿循环粘性土强度劣化试验
        3.3.1 试验目的
        3.3.2 试验装置
        3.3.3 试验过程
        3.3.4 试验结果与分析
    3.4 粘性土土水特征曲线试验
        3.4.1 试验目的与原理
        3.4.2 试验装置
        3.4.3 试验过程
        3.4.4 试验结果与分析
    3.5 本章小结
4 库水位反复变化下土坝渗流场分析
    4.1 计算模型建立及材料参数
    4.2 水位下降工况分析
        4.2.1 水位下降工况
        4.2.2 渗流计算结果及分析
    4.3 水位上升工况分析
        4.3.1 水位上升工况
        4.3.2 渗流计算结果及分析
    4.4 水位反复升降分析
        4.4.1 渗流计算参数及工况
        4.4.2 非稳定渗流计算结果及分析
    4.5 均质土坝在水位降落后的渗流分析
        4.5.1 计算工况
        4.5.2 水位降落后渗流计算结果及分析
    4.6 本章小结
5 渗流影响下的坝坡稳定性分析
    5.1 坝坡稳定性分析方法
    5.2 水位下降情况坝坡稳定性分析
        5.2.1 计算模型
        5.2.2 计算工况
        5.2.3 水位下降安全系数计算结果及分析
    5.3 水位上升情况坝坡稳定性分析
        5.3.1 计算工况
        5.3.2 水位上升安全系数计算结果及分析
    5.4 水位下降稳定后的坝坡稳定性分析
        5.4.1 水位稳定后计算工况
        5.4.2 计算结果与分析
    5.5 本章小结
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
致谢
参考文献
攻读学位期间主要研究成果

(2)降雨条件下湛江组结构性黏土结构及渗流特性研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 土的结构性研究现状
        1.2.2 湛江组结构性黏土研究现状
        1.2.3 土壤水分入渗规律研究现状
        1.2.4 降雨条件下边坡稳定性研究现状
    1.3 主要研究内容和技术路线
        1.3.1 主要研究内容
        1.3.2 技术路线图
第2章 湛江组结构性黏土基本特性
    2.1 概述
    2.2 湛江组结构性黏土的形成及分布
    2.3 取样位置及基本物理力学性质指标
    2.4 本章小结
第3章 不考虑渗流影响的湛江组结构性黏土室内结构性试验分析
    3.1 土的结构性定量化参数研究
    3.2 不考虑渗流影响的湛江组结构性黏土室内结构性试验
        3.2.1 试验仪器
        3.2.2 试验方案
        3.2.3 试样制备
        3.2.4 试验操作规程
        3.2.5 试验基本指标计算公式
        3.2.6 试验结果及分析
    3.3 本章小结
第4章 雨水入渗时湛江组结构性黏土渗流特性与结构特性的关联性分析
    4.1 变水头试验
        4.1.1 饱和渗透系数
        4.1.2 饱和渗透系数测定
    4.2 土-水特征曲线试验
        4.2.1 试验原理及方法
        4.2.2 试验结果分析
    4.3 土柱入渗试验
        4.3.1 试验目的
        4.3.2 试验装置及标定
        4.3.3 试验制样
        4.3.4 试验流程
        4.3.5 水分入渗过程分析
    4.4 本章小结
第5章 降雨条件下湛江组结构性黏土边坡稳定性分析
    5.1 工程概况
    5.2 软件介绍及计算理论
        5.2.1 软件介绍
        5.2.2 计算理论
    5.3 有限元数值模拟
        5.3.1 模型建立及网格划分
        5.3.2 边界条件设置
        5.3.3 模型参数选择
        5.3.4 降雨工况设计
    5.4 模拟结果分析
        5.4.1 渗流场模拟结果及分析
        5.4.2 应力场模拟结果及分析
        5.4.3 应变场模拟结果及分析
        5.4.4 位移场模拟结果及分析
        5.4.5 边坡稳定性安全系数模拟结果及分析
    5.5 本章小结
第6章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
致谢
参考文献
附录1 攻读硕士学位期间发表的论文及专利
附录2 攻读硕士学位期间参加的科研项目

(3)山区公路沿线弃渣场稳定性及危险性评价方法研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 问题的提出和研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 遥感识别及灾害危险性评价研究现状
        1.2.2 数值模拟计算研究现状
        1.2.3 弃渣场稳定性研究现状
    1.3 本文主要研究内容
    1.4 研究方法及技术路线
        1.4.1 研究方法
        1.4.2 技术路线
第二章 弃渣场现状调查、资料采集及弃渣力学性能试验
    2.1 弃渣场分类及形态
        2.1.1 弃渣场分类
        2.1.2 弃渣场形态结构
    2.2 弃渣场失稳破坏触发条件和破坏类型
        2.2.1 弃渣场破坏的触发条件
        2.2.2 弃渣场的破坏类型
    2.3 目前公路建设弃渣场存在的风险
    2.4 弃渣场危险性影响因素
    2.5 道翁高速区域地质条件
        2.5.1 地形地貌
        2.5.2 地质构造
        2.5.3 地层岩性
        2.5.4 不良地质现象
        2.5.5 气象、水文地质条件
    2.6 道翁高速弃渣场调查及存在的问题
        2.6.1 弃渣场现状调查和资料采集
        2.6.2 弃渣场存在的问题
    2.7 道翁高速弃渣的物理力学参数试验
        2.7.1 取样
        2.7.2 弃渣物理特性试验
        2.7.3 弃渣力学特性试验
    2.8 本章小结
第三章 遥感识别弃渣场信息采集及解译
    3.1 遥感解译基础和解译方法
        3.1.1 解译基础的信息源
        3.1.2 弃渣场要素遥感解译方法
    3.2 弃渣场要素遥感解译流程
    3.3 典型弃渣场要素遥感解译
        3.3.1 道翁高速典型弃渣场要素解译
        3.3.2 弃渣场典型要素解译方法
        3.3.3 遥感识别后弃渣场处理初步建议
    3.4 本章小结
第四章 弃渣场边坡破坏演化规律的模型试验研究
    4.1 试验目的
    4.2 试验方案及工况设计
        4.2.1 因子选择
        4.2.2 因子水平
        4.2.3 测量参数、测点选择
        4.2.4 试验装置
        4.2.5 试验方案
    4.3 模型试验结果
        4.3.1 底面坡度10.8°降雨诱发边坡破坏试验系列
        4.3.2 底面坡度27.7°降雨诱发边坡破坏试验系列
        4.3.3 底面坡度8.0°降雨及开挖坡脚诱发边坡破坏试验组
    4.4 试验结果分析
        4.4.1 底面坡度及堆积方式对边坡破坏的影响
        4.4.2 不同含石率和不同破坏诱发因素对边坡破坏的影响
        4.4.3 底面坡度和不同含石率对孔隙压力变化的影响
        4.4.4 位移与降雨强度的关系
    4.5 本章小节
第五章 物质点法对弃渣场数值模拟及结果分析
    5.1 物质点法及求解问题基本步骤
        5.1.1 物质点法
        5.1.2 多孔介质物质点法
        5.1.3 求解问题的基本步骤
    5.2 物质点法求解大变形问题
        5.2.1 更新拉格朗日的弱形式
        5.2.2 材料模型
    5.3 室内试验数值模拟计算及验证
        5.3.1 弃渣试验M11边坡模型建立
        5.3.2 弃渣试验M11-1边坡模拟降雨阶段过程
        5.3.3 弃渣试验M11-2边坡模拟开挖坡脚阶段
    5.4 道翁高速8号弃渣场数值模拟计算及验证
        5.4.1 弃渣场模型建立
        5.4.2 弃渣场实际情况数值模拟计算
    5.5 道翁高速8号弃渣场多因素多水平数值模拟计算
        5.5.1 数值模拟计算方案设计
        5.5.2 含石率对坡脚位移量的影响
        5.5.3 弃渣超量对坡脚位移量的影响
        5.5.4 有无挡渣坝对坡脚位移量的影响
        5.5.5 弃渣场排水条件对坡脚位移量的影响
        5.5.6 底面坡度对坡脚位移量的影响
    5.6 本章小节
第六章 弃渣场危险性评价模型及评价指标研究
    6.1 弃渣场危险性影响因子
    6.2 弃渣场危险性评价方法
        6.2.1 方法一:G1法结合影响因素叠加法
        6.2.2 方法二:极限平衡危险系数法
    6.3 弃渣场危险系数验证
        6.3.1 G1法结合影响因素叠加法危险系数验证
        6.3.2 极限平衡危险系数法验证
        6.3.3 极限平衡危险性系数法的优势分析
    6.4 道翁高速弃渣场危险性评价应用
    6.5 本章小节
结论
    结论
    创新点
    展望
参考文献
附表一 弃渣场安全稳定性分析评估外业调查表
攻读学位期间取得的研究成果
致谢

(4)灰绿色粘土滑坡形成机理及边坡稳定性评价(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 选题依据及研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 粘土土体结构及其成因研究
        1.2.2 滑坡机理研究现状
        1.2.3 边坡稳定性研究现状
    1.3 研究内容与技术路线
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 技术路线
    1.4 特色与创新点
第二章 区域地质环境概况
    2.1 地理位置
    2.2 自然气候
        2.2.1 气温
        2.2.2 日照
    2.3 工程地质条件
        2.3.1 地形地貌
        2.3.2 地层岩性
        2.3.3 地质构造
        2.3.4 新构造运动与地震
        2.3.5 水文地质条件
    2.4 小结
第三章 灰绿色粘土的基本物理力学特性研究
    3.1 灰绿色粘土的物理特性分析
        3.1.1 物质组成
        3.1.2 稠度分析
    3.2 灰绿色粘土的结构特征
        3.2.1 宏观结构特征
        3.2.2 微观结构特征
    3.3 灰绿色粘土渗透性试验
    3.4 灰绿色粘土抗剪试验
        3.4.1 抗剪强度试验
        3.4.2 抗剪强度与物理参数相关性分析
    3.5 小结
第四章 干湿循环条件下灰绿色粘土室内试验研究
    4.1 灰绿色粘土土-水特征曲线
        4.1.1 土-水特征曲线的意义
        4.1.2 土水特征曲线试验结果及拟合
        4.1.3 影响土-水特征的因素
    4.2 干湿循环对抗剪强度的影响规律分析
        4.2.1 干湿循环及抗剪试验方案
        4.2.2 灰绿色粘土干湿循环试验结果与分析
        4.2.3 干湿循环作用下抗剪强度机理分析
        4.2.4 非饱和土抗剪强度拟合
    4.3 干湿循环下的灰绿色滑带土微观结构特征研究
        4.3.1 干湿灰绿色滑带土扫描电镜试验
        4.3.2 微观结构图像处理及参数选取
        4.3.3 干湿循环下灰绿色滑带土的微观结构特征
    4.4 小结
第五章 灰绿色粘土边坡滑动机理及稳定性评价
    5.1 滑坡特征及成因机制
        5.1.1 滑坡的基本特征
        5.1.2 滑坡破坏模式分析
        5.1.3 灰绿色粘性土滑坡的影响因素分析
    5.2 灰绿色粘土边坡的失稳机理
    5.3 典型边坡工程概况
        5.3.1 概述
        5.3.2 地层
    5.4 极限平衡法定量分析
        5.4.1 极限平衡法分析原理
        5.4.2 计算工况及建立计算剖面
        5.4.3 参数反算及选取
        5.4.4 计算结果及边坡稳定性评价
    5.5 边坡治理建议
    5.6 小结
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的科研成果
致谢

(5)生物炭对弃土物理力学性质改良的试验研究(论文提纲范文)

摘要
Summary
第一章 绪论
    1.1 研究背景和意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 弃土性质和危害研究
        1.2.2 生物炭性质土体和改良效果
        1.2.3 有机质对土体性质的影响
    1.3 研究问题和研究内容
    1.4 技术路线
第二章 土体渗透性和稳定性理论分析
    2.1 土体抗剪强度
        2.1.1 库伦抗剪强度理论
        2.1.2 莫尔库伦抗剪强度理论
    2.2 土体压缩性和有效应力
        2.2.1 土体压实度
        2.2.2 土体压缩模量
        2.2.3 土体有效应力
    2.3 土体渗透性
        2.3.1 土体渗透定律
        2.3.2 土体渗流模型
        2.3.3 土体渗流力
    2.4 稳定性计算方法
        2.4.1 极限平衡法
        2.4.2 有限元法
    2.5 小结
第三章 生物炭制备和土体渗透性的试验分析
    3.1 土样选取和生物炭制备
        3.1.1 土样选取
        3.1.2 土样含水率和液限塑限
        3.1.3 土体的最优含水率
        3.1.4 生物炭制备和成分检测
    3.2 土体渗透试验
        3.2.1 试验原理
        3.2.2 试验过程
        3.2.3 结果分析
    3.3 小结
第四章 生物炭对土体力学性质的试验分析
    4.1 土体直剪试验
        4.1.1 试验原理
        4.1.2 试验步骤
        4.1.3 结果分析
    4.2 土体侧限压缩试验
        4.2.1 试验原理
        4.2.2 试验步骤
        4.2.3 结果分析
    4.3 小结
第五章 生物炭对土体稳定性模拟分析
    5.1 建立土体模型
        5.1.1 Midas GTS软件介绍
        5.1.2 前处理设置参数
    5.2 土体应力应变分析
        5.2.1 应力和应变的相关性
        5.2.2 土体应力分析
        5.2.3 土体应变分析
    5.3 安全系数分析
        5.3.1 滑动面应力法
        5.3.2 安全系数分析
    5.4 小结
第六章 结论和展望
    6.1 结论
    6.2 展望
附录
参考文献
致谢
硕士期间科研成果

(6)基于Copula的互相关随机场模拟及土坡可靠度分析(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 选题依据及研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 土体参数概率分布估计研究现状
        1.2.2 土体参数空间变异性分析研究现状
        1.2.3 边坡可靠度分析研究现状
    1.3 现有研究的不足
    1.4 本文主要研究内容及技术路线
        1.4.1 研究目的及主要研究内容
        1.4.2 技术路线
第2章 土体参数概率分布函数估计
    2.1 引言
    2.2 土体参数边缘分布函数的确定
        2.2.1 土体参数边缘分布模型
        2.2.2 土体参数分布的随机波动性
        2.2.3 信息扩散理论
    2.3 土体参数联合分布函数估计
        2.3.1 Copula理论
        2.3.2 基于Copula函数的土体参数估计
    2.4 基于二元信息扩散分布Copula模型的土体参数估计
    2.5 工程实例
        2.5.1 土体参数试验数据
        2.5.2 土体参数最优边缘分布估计
        2.5.3 土体参数联合分布估计
        2.5.4 边缘分布及相关结构对联合分布的影响
    2.6 本章小结
第3章 考虑参数互相关性的土坡可靠度分析
    3.1 引言
    3.2 边坡可靠度分析的基本原理
    3.3 边坡可靠度分析的蒙特卡罗法
        3.3.1 蒙特卡罗法
        3.3.2 重要性抽样法
        3.3.3 子集模拟法
    3.4 基于二元信息扩散分布Copula模型的边坡可靠度分析
    3.5 工程实例
        3.5.1 土体参数试验数据
        3.5.2 基于Copula函数的土体参数联合分布估计
        3.5.3 基于MCS法的边坡可靠度分析
        3.5.4 边缘分布不确定性对边坡可靠度的影响
        3.5.5 相关性结构不确定性对边坡可靠度的影响
    3.6 本章小结
第4章 基于Copula的土体参数互相关随机场模拟
    4.1 引言
    4.2 随机场理论
        4.2.1 随机场描述
        4.2.2 各向异性随机场的波动范围及相关函数
        4.2.3 随机场离散方法
    4.3 土体参数的相关性
    4.4 Copula视角下的互相关随机场模拟
        4.4.1 独立横观各向同性随机场模拟
        4.4.2 基于Copula函数的互相关随机场转换
        4.4.3 互相关随机场模拟流程
    4.5 算例分析
        4.5.1 算例介绍
        4.5.2 二元互相关随机场的模拟
        4.5.3 互相关系数对互相关随机场的影响
    4.6 本章小结
第5章 基于互相关随机场的边坡可靠度分析
    5.1 引言
    5.2 随机有限元法
    5.3 基于互相关随机场的边坡可靠度分析
        5.3.1 基于MATLAB-Python-ABAQUS的数据交互式使用
        5.3.2 基于互相关随机场的随机有限元自动化分析程序
    5.4 算例分析
        5.4.1 算例介绍
        5.4.2 基于蒙特卡罗法的边坡可靠度随机有限元分析
        5.4.3 相关系数对随机有限元分析的影响
        5.4.4 波动范围对随机有限元分析的影响
        5.4.5 参数变异性对随机有限元分析的影响
    5.5 本章小结
第6章 基于HMC-SS的边坡可靠度高效分析
    6.1 引言
    6.2 基于子集模拟的随机有限元计算方法
        6.2.1 子集模拟法基本原理
        6.2.2 Metropolis-Hastings算法
        6.2.3 基于子集模拟的空间变异土坡可靠度分析流程
    6.3 基于HMC-SS的随机有限元计算方法
        6.3.1 哈密顿蒙特卡罗法原理
        6.3.2 基于哈密顿蒙特卡罗的子集模拟方法
        6.3.3 基于HMC-SS及互相关随机场的边坡可靠度分析框架
    6.4 算例分析
        6.4.1 算例介绍
        6.4.2 结果验证及对比
    6.5 工程实例
        6.5.1 土体参数试验数据
        6.5.2 土体参数概率分布估计
        6.5.3 土体参数互相关随机场模拟
        6.5.4 边坡可靠度高效分析
    6.6 本章小结
第7章 结论与展望
    7.1 主要结论
    7.2 本文创新点
    7.3 展望
致谢
参考文献
攻读博士研究生期间主要相关成果

(7)悬臂式挡土墙抗震设计计算方法研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 地震土压力
        1.2.2 地震永久位移
        1.2.3 挡墙震害特征与抗震设计方法
        1.2.4 悬臂式挡墙分析方法
    1.3 研究内容
    1.4 研究方法与技术路线
第2章 地震作用下悬臂式挡墙主动土压力
    2.1 概述
    2.2 地震主动土压力的极限分析
        2.2.1 塑性极限分析上限定理
        2.2.2 墙后土体破坏模式
        2.2.3 地震土压力公式推导
    2.3 墙体稳定性分析方法
    2.4 实例分析
        2.4.1 实例一
        2.4.2 实例二
        2.4.3 实例三
    2.5 本章小结
第3章 悬臂式挡墙受力分析
    3.1 概述
    3.2 悬臂式挡墙受力体系
    3.3 墙体结构内力计算
        3.3.1 立臂内力
        3.3.2 底板内力
    3.4 实例分析
    3.5 本章小结
第4章 地震作用下悬臂式挡墙永久位移
    4.1 概述
    4.2 墙-坡整体对数螺旋面转动模式
        4.2.1 分析模型
        4.2.2 屈服加速度确定
        4.2.3 永久位移计算方法
    4.3 墙体水平滑动模式
        4.3.1 屈服加速度确定
        4.3.2 永久位移计算方法
    4.4 墙体绕墙趾转动模式
        4.4.1 屈服加速度确定
        4.4.2 永久位移计算方法
    4.5 实例分析
    4.6 本章小节
第5章 悬臂式挡墙地震整体稳定性
    5.1 概述
    5.2 墙-坡系统稳定性分析方法
        5.2.1 分析模型
        5.2.2 外力功率与内能耗散率
        5.2.3 稳定系数
    5.3 实例分析
    5.4 本章小结
第6章 悬臂式挡墙抗震设计参数分析
    6.1 概述
    6.2 地震土压力与墙体稳定性影响因素
    6.3 屈服加速度与墙-坡整体稳定性影响因素
        6.3.1 正交分析原理
        6.3.2 正交分析方法
        6.3.3 主要分析结果
    6.4 本章小节
第7章 结论与展望
    7.1 结论
    7.2 展望
致谢
参考文献
附录1 水平及竖向地震力功率公式
附录2 墙体内力计算公式
附录3 水平滑动模式与绕墙趾转动模式屈服加速度公式
攻读硕士学位期间发表的学术论文及科研成果

(8)黄土坡面产流产沙特征及边坡稳定性研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 坡面产流产沙的相关研究
        1.2.2 降雨入渗边坡稳定性相关研究
        1.2.3 降雨入渗数值模拟的相关研究
    1.3 目前研究中存在的问题
    1.4 本文主要工作内容
第二章 黄土坡面产流产沙的相关研究
    2.1 庆阳黄土的工程地质特性
        2.1.1 庆阳地区地质概括
        2.1.2 庆阳地区黄土特性
    2.2 降雨因子与坡面产流产沙
    2.3 人工模拟降雨试验装置
        2.3.1 试验装置的搭建
        2.3.2 降雨试验方案设计
    2.4 人工模拟降雨坡面的产流试验
        2.4.1 短历时变雨型下的产流特征
        2.4.2 短历时均匀雨型下的产流特征
        2.4.3 长历时变雨型下的产流特征
        2.4.4 不同因子下的径流强度特征
    2.5 人工模拟降雨坡面的产沙试验
        2.5.1 短历时变雨型下的产沙特征
        2.5.2 其它雨型下的产沙特征
        2.5.3 不同因子下的泥沙总量特征
    2.6 本章小结
第三章 垂直边坡滑塌试验及破坏机理
    3.1 垂直黄土边坡失稳破坏的相关研究
    3.2 庆阳黄土边坡破坏形式调查
    3.3 黄土垂直边坡冲刷破坏演化试验
    3.4 本章小结
第四章 边坡降雨入渗数值模拟及稳定性分析
    4.1 非饱和边坡的相关理论
        4.1.1 非饱和土的渗流理论
        4.1.2 非饱和渗流的基本方程
        4.1.3 数值模拟边坡失稳相关问题
    4.2 典型边坡降雨入渗模拟验证
        4.2.1 边坡模型的建立
        4.2.2 边坡模型初始状态分析
        4.2.3 边坡降雨入渗后的计算结果
    4.3 庆阳黄土边坡不同工况的流固耦合
        4.3.1 边坡模型初始状态的建立
        4.3.2 不同工况下渗流计算及分析
        4.3.3 不同工况下位移场分析
        4.3.4 不同工况下边坡稳定分析
    4.4 本章小结
结论与展望
参考文献
致谢

(9)非饱和土边坡三维稳定性极限分析研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
符号索引
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 边坡稳定性分析方法的研究现状
        1.2.1 极限平衡法
        1.2.2 有限元法
        1.2.3 极限分析法
    1.3 边坡稳定性三维极限分析研究现状
        1.3.1 复杂边坡极限分析的研究
        1.3.2 考虑孔隙水压力的极限分析研究
        1.3.3 考虑地震荷载作用的极限分析研究
        1.3.4 考虑支护结构作用的极限分析研究
        1.3.5 极限分析有限元的研究
        1.3.6 考虑土体非线性破坏准则的极限分析研究
        1.3.7 使用非相关联流动法则的极限分析研究
    1.4 非饱和土边坡稳定性分析方法的研究现状
        1.4.1 非饱和土强度理论
        1.4.2 非饱和土边坡稳定性分析
    1.5 本文主要研究内容
第二章 极限分析基本原理和非饱和土强度理论
    2.1 引言
    2.2 极限分析的基本假设
        2.2.1 理想弹塑性
        2.2.2 小变形假设
        2.2.3 Drucker公设
        2.2.4 屈服准则
        2.2.5 塑性势理论和流动法则
    2.3 虚功方程和上下限定理
        2.3.1 虚功方程
        2.3.2 定理Ⅰ(下限)
        2.3.3 定理Ⅱ(上限)
    2.4 非饱和土强度理论
        2.4.1 基质吸力分布的解析解
        2.4.2 土-水特征曲线
        2.4.3 Bishop非饱和土强度理论
        2.4.4 Fredlund非饱和土强度理论
        2.4.5 Lu非饱和土强度理论
    2.5 非饱和土的工程性质
        2.5.1 滞后效应
        2.5.2 毛细粘聚力
        2.5.3 非饱和土单位重度
        2.5.4 张力裂缝
    2.6 本章小结
第三章 二阶边坡三维稳定性极限分析
    3.1 引言
    3.2 三维运动许可滑动机构
        3.2.1 边坡稳定分析中的极限分析
        3.2.2 三维边坡坡趾破坏模式
        3.2.3 三维边坡坡面破坏模式
        3.2.4 三维边坡坡底破坏模式
        3.2.5 复合三维滑动机构
        3.2.6 粘性土中的滑动机构
    3.3 优化程序和验证
        3.3.1 坡底破坏形式的能量平衡方程
        3.3.2 优化程序和验证
    3.4 二阶边坡稳定性计算结果
        3.4.1 纯粘性土
        3.4.2 摩擦性土
    3.5 计算结果与讨论
        3.5.1 边坡形状的影响
        3.5.2 深度系数的影响
        3.5.3 边坡形状和深度系数对滑裂面的影响
    3.6 本章小结
第四章 含裂缝非饱和土边坡二维稳定性分析
    4.1 引言
    4.2 非饱和土质边坡的极限分析
        4.2.1 问题描述
        4.2.2 一种计算外部功率的简化方法
        4.2.3 内部能量耗散率的计算
        4.2.4 与已有结果对比
    4.3 参数分析和讨论
        4.3.1 吸力的影响
        4.3.2 泊松比的影响
    4.4 算例
        4.4.1 考虑渗流时的边坡稳定性
        4.4.2 考虑裂缝中水时的边坡稳定性
    4.5 本章小结
第五章 非饱和土边坡三维稳定性分析
    5.1 引言
    5.2 非饱和土陡坡三维极限分析
        5.2.1 问题描述
        5.2.2 一种计算外部功率的简化方法
        5.2.3 一种计算内部能量耗散率的分层总和法
    5.3 参数分析和讨论
        5.3.1 分层总和法的有效性
        5.3.2 与已有结果的对比
    5.4 计算结果和讨论
        5.4.1 吸力的影响
        5.4.2 非饱和渗流条件的影响
        5.4.3 地下水位的影响
        5.4.4 吸力对滑裂面的影响
    5.5 非饱和土缓坡三维极限分析
        5.5.1 问题描述
        5.5.2 拟静力方法
        5.5.3 外部功率的计算
        5.5.4 内部能量耗散率的计算
        5.5.5 优化程序和分层总和法的有效性
        5.5.6 吸力对非饱和土缓坡稳定性的影响
        5.5.7 案例分析
    5.6 本章小结
第六章 含裂缝非饱和土边坡三维稳定性分析
    6.1 引言
    6.2 含裂缝非饱和土边坡三维极限分析方法
        6.2.1 问题描述
        6.2.2 外部功率的计算
        6.2.3 内部能量耗散率的计算
        6.2.4 分层总和法的有效性
    6.3 计算结果和讨论
        6.3.1 吸力的影响
        6.3.2 泊松比的影响
        6.3.3 张力裂缝对三维滑动面的影响
    6.4 算例与分析
        6.4.1 吸力对边坡三维稳定性的影响
        6.4.2 入渗条件对边坡三维稳定性的影响
        6.4.3 裂缝中填充水对边坡三维稳定性的影响
    6.5 本章小结
第七章 快速降水后部分非饱和土边坡三维稳定性分析
    7.1 引言
    7.2 快速降水后部分非饱和土边坡
        7.2.1 问题描述
        7.2.2 考虑孔隙水压力的极限分析方法
        7.2.3 外部功率计算的一种新的分层总和法
        7.2.4 内部能量耗散率的计算
    7.3 验证与对比
        7.3.1 分层总和法的有效性
        7.3.2 划分层数的影响
        7.3.3 与已有结果的比较
    7.4 参数分析和讨论
        7.4.1 吸力的影响
        7.4.2 强度参数的影响
        7.4.3 孔隙水压力系数的影响
        7.4.4 滞后效应的影响
    7.5 算例与分析
        7.5.1 三维效应对边坡稳定性的影响
        7.5.2 三维效应对临界滑动面的影响
    7.6 本章小结
第八章 抗滑桩加固非饱和土边坡三维稳定性分析
    8.1 引言
    8.2 抗滑桩加固的三维非饱和土边坡
        8.2.1 问题描述
        8.2.2 非饱和土中桩侧力的计算方法
        8.2.3 计算桩侧力能量耗散率的局部分层法
    8.3 对比和验证
        8.3.1 桩加固边坡的二维稳定性
        8.3.2 桩加固边坡的三维稳定性
    8.4 计算结果和讨论
        8.4.1 土类型和三维效应的影响
        8.4.2 桩位对边坡三维稳定性的影响
        8.4.3 桩距对边坡三维稳定性的影响
        8.4.4 桩位置和桩距对三维临界滑动面的影响
        8.4.5 桩位置对加固非饱和土边坡三维抗震稳定性的影响
        8.4.6 桩距对加固非饱和土边坡三维抗震稳定性的影响
    8.5 本章小结
第九章 部分非饱和土天然边坡三维稳定性分析
    9.1 引言
    9.2 部分非饱和土天然边坡三维稳定性分析方法
        9.2.1 问题描述
        9.2.2 外部功率计算的一种斜分层总和法
        9.2.3 内部能量耗散率的计算
    9.3 对比和验证
        9.3.1 斜分层总和法的有效性
        9.3.2 与基准解的比较
    9.4 计算结果和讨论
        9.4.1 吸力的影响
        9.4.2 三维效应对边坡稳定性的影响
        9.4.3 三维效应对滑动土体体积的影响
        9.4.4 水位对边坡稳定性的影响
        9.4.5 工程实例
    9.5 孔隙水压力和地震荷载的影响
        9.5.1 考虑孔隙水压力的极限分析方法
        9.5.2 考虑地震荷载的极限分析方法
        9.5.3 水位变化对边坡稳定性的影响
        9.5.4 孔隙水压力对部分非饱和土天然边坡稳定性的影响
        9.5.5 地震荷载对部分非饱和土天然边坡稳定性的影响
    9.6 本章小结
第十章 结论和展望
    10.1 主要结论
    10.2 主要创新点
    10.3 研究展望
参考文献
作者在攻读博士学位期间发表的论文及科研情况
致谢

(10)板连式束筋微型抗滑桩群加固边坡机制与计算理论研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 选题背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 中小推力滑坡防治技术
        1.2.2 微型桩加固技术
        1.2.3 土体残余强度及其对边坡稳定性影响
        1.2.4 边坡稳定性分析方法
    1.3 研究内容与方法
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 研究方法
第2章 微型桩组合结构加固边坡机理
    2.1 概述
    2.2 微型桩施工工艺及特征
    2.3 加固作用机理
        2.3.1 复合加筋作用
        2.3.2 抗弯与抗剪作用
        2.3.3 抗拉压作用
        2.3.4 顶板组合作用
    2.4 本章小结
第3章 组合结构顶板的作用机制
    3.1 概述
    3.2 均质土坡
        3.2.1 桩体倾角为5°
        3.2.2 桩体倾角为10°
        3.2.3 桩体倾角为15°
        3.2.4 顶板作用特征分析
    3.3 基岩-覆盖层式边坡
        3.3.1 桩体倾角为5°
        3.3.2 桩体倾角为10°
        3.3.3 桩体倾角为15°
        3.3.4 顶板作用特征分析
    3.4 综合分析
    3.5 本章小结
第4章 均质土坡微型桩组合结构计算方法
    4.1 概述
    4.2 桩后推力的计算
        4.2.1 模型建立
        4.2.2 公式推导
    4.3 组合结构计算分析
        4.3.1 模型建立
        4.3.2 公式推导
    4.4 计算方法验证
        4.4.1 计算参数
        4.4.2 滑坡推力与结构内力
        4.4.3 模型试验与数值模拟
        4.4.4 结果综合比较
    4.5 工程实例分析
    4.6 本章小结
第5章 基覆式边坡微型桩组合结构计算方法
    5.1 概述
    5.2 桩后推力与桩前抗力
        5.2.1 桩后滑坡推力
        5.2.2 桩前坡体抗力
    5.3 组合结构内力与位移
        5.3.1 模型建立
        5.3.2 公式推导
    5.4 计算方法验证
        5.4.1 计算参数
        5.4.2 滑坡推力与结构内力
        5.4.3 模型试验与数值模拟
        5.4.4 结果综合比较
    5.5 工程实例分析
    5.6 本章小结
第6章 考虑滑面抗剪强度弱化的组合结构受力分析
    6.1 概述
    6.2 滑面弱化抗剪强度的取值
    6.3 微型桩组合结构分析
    6.4 实例分析
        6.4.1 均质土坡
        6.4.2 基岩-覆盖层式边坡
    6.5 本章小结
第7章 微型桩组合结构参数影响分析与合理结构型式
    7.1 概述
    7.2 均质土坡
        7.2.1 桩间距
        7.2.2 桩体倾角
        7.2.3 单桩刚度
        7.2.4 组合桩数
        7.2.5 嵌固深度
        7.2.6 合理结构型式
    7.3 基岩-覆盖层式边坡
        7.3.1 桩间距
        7.3.2 桩体倾角
        7.3.3 单桩刚度
        7.3.4 组合桩数
        7.3.5 嵌固深度
        7.3.6 合理结构型式
    7.4 本章小结
第8章 微型桩组合结构加固边坡稳定性分析方法
    8.1 概述
    8.2 基于强度折减技术的快速收敛优化算法
        8.2.1 强度折减法的基本原理
        8.2.2 快速收敛优化算法
    8.3 基于双滑面的塑性极限分析上限法
    8.4 基于变形能与极值原理的分析法
        8.4.1 稳定系数的定义
        8.4.2 临界滑面的确定
    8.5 三种方法优缺点分析
    8.6 工程实例分析
        8.6.1 均质土坡
        8.6.2 基岩-覆盖层式边坡
    8.7 本章小结
结论与展望
    结论
    展望
致谢
参考文献
攻读博士学位期间发表的论文及科研成果

四、粘性土坡稳定性安全系数的时间相关性研究(论文参考文献)

  • [1]库水位反复升降对均质土坝渗透稳定性影响研究[D]. 赵俊宇. 西安理工大学, 2021(01)
  • [2]降雨条件下湛江组结构性黏土结构及渗流特性研究[D]. 李志鹏. 武汉科技大学, 2021(01)
  • [3]山区公路沿线弃渣场稳定性及危险性评价方法研究[D]. 肖玮. 长安大学, 2020(06)
  • [4]灰绿色粘土滑坡形成机理及边坡稳定性评价[D]. 张寿钊. 西北大学, 2020(02)
  • [5]生物炭对弃土物理力学性质改良的试验研究[D]. 何良杰. 广西大学, 2020(02)
  • [6]基于Copula的互相关随机场模拟及土坡可靠度分析[D]. 周鑫隆. 武汉理工大学, 2020
  • [7]悬臂式挡土墙抗震设计计算方法研究[D]. 李志浩. 西南交通大学, 2020(07)
  • [8]黄土坡面产流产沙特征及边坡稳定性研究[D]. 黄孝鹏. 广东工业大学, 2020(02)
  • [9]非饱和土边坡三维稳定性极限分析研究[D]. 王龙. 上海大学, 2019
  • [10]板连式束筋微型抗滑桩群加固边坡机制与计算理论研究[D]. 曾锦秀. 西南交通大学, 2019(07)

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粘性土边坡稳定性安全系数的时间依赖性研究
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