闽北山区土岩质边坡位移监测与稳定性分析

闽北山区土岩质边坡位移监测与稳定性分析

论文摘要

在福建西北方向内陆地区,主要以山地丘陵为主导地形。该地区处于亚热带季风性气候,常年温暖润湿,降水充沛,并有台风、暴雨时常侵扰。但当前对于福建山区高边坡失稳情况的研究不多。高边坡的失稳判断方式根据高边坡岩土体类型的不同会出现很多不同的情况,并没有一个很好的判断依据可供参考。在如今相对完善的规范技术下,依然有高边坡失稳的案例,进行必要的监测,提前发现问题防止造成更为严重的后果和经济损失。而如何解读监测所得到的深部位移曲线特征,则需要进行深入研究。结合边坡岩土类型研究深部位移曲线类型,对不同类型边坡的位移特征曲线和位移值做出大致的分类,并对滑动面位置做出判断。再结合有限元数值分析边坡临界失稳时的位移曲线类型和位移值,并对实测曲线做出位移趋势预测。本文具体内容可以概括如下几点:(1)本文选取福建顺邵高速公路高边坡监测项目,提取其中典型边坡类型,建立不同类型的边坡典型模型。对项目深部位移监测数据进行实地采集并处理成累计位移—深度曲线,对位移曲线特征进行的归纳总结,并选取典型边坡位移曲线例子进行深入分析。(2)研究基于地勘报告数据或实验室试验得到的地质数据,利用Midas软件进行有限元数值模拟分析和计算,对边坡典型模型的应力应变和稳定性系数进行计算分析,对位移曲线类型进行分类研究。结合对比分析实测深部位移曲线特征和结合Midas计算分析结果,对比并总结两类边坡位移曲线特征、位移曲线所体现的滑动面及位移值的安全范围。(3)边坡累计位移—深度特征曲线分析表明,两类边坡上部监测孔位呈“D”型特征曲线,出现明显的潜在滑动面,最大水平位移位于监测孔中上部。边坡下部监测孔位中,土质边坡呈“V”型和“r”型特征曲线,二元土岩质边坡呈“钟摆”型和“r”型特征曲线;该处水平位移往往较小,最大水平位移位于孔口。边坡上部位移监测孔位水平位移发展至21~28mm,下部监测孔位水平位移发展至15~20mm,边坡发生了较大滑动,需要引起关注加密观测。(4)灰色理论GM(1,1)模型在及时加入新数据更新模型后,其预测曲线拟合度更高,预测更准确。对比显示,两类边坡的灰色模型均具有较高的精度,但土质边坡的预测曲线拟合度相比二元土岩边坡更为准确和适用。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第一章 绪论
  •   1.1 论题背景和研究意义
  •   1.2 国内外研究现状
  •     1.2.1 国内外边坡稳定性研究现状
  •     1.2.2 国内外位移监测研究现状
  •   1.3 本文主要研究内容
  •     1.3.1 研究内容
  •     1.3.2 研究特色
  • 第二章 边坡变形与稳定性分析的基本理论
  •   2.1 定性分析方法
  •   2.2 定量分析方法
  •   2.3 不确定性分析法
  • 第三章 工程概况及边坡深部位移曲线特征
  •   3.1 福建顺邵高速工程概况
  •   3.2 沿线自然地理地貌概况
  •     3.2.1 地形地貌和特征
  •     3.2.2 工程地质条件
  •     3.2.3 水文地质条件
  •     3.2.4 气象条件
  •   3.3 边坡类型分类
  •   3.4 高边坡深部位移监测介绍
  •     3.4.1 边坡变形监测的意义
  •     3.4.2 深部位移监测方法
  •     3.4.3 深部位移监测方案
  •     3.4.4 深部位移监测数据采集和处理
  •   3.5 常见深部位移特征曲线类别
  •   3.6 深部位移分析
  •   3.7 本章小结
  • 第四章 典型边坡模型稳定性及深部位移分析
  •   4.1 Midas/GTS软件概述
  •     4.1.1 数值分析原理
  •     4.1.2 建模及计算过程
  •   4.2 Ⅰ号坡稳定性及位移分析
  •     4.2.1 土层参数选取与建模
  •     4.2.2 边坡稳定性分析
  •     4.2.3 位移分析对比
  •   4.3 Ⅱ号边坡稳定性分析
  •     4.3.1 土层参数选取与建模
  •     4.3.2 边坡稳定性分析
  •     4.3.3 位移对比分析
  •   4.4 本章小结
  • 第五章 基于灰色理论的边坡稳定性预测与分析
  •   5.1 灰色系统理论
  •     5.1.1 灰色理论的产生与概念
  •     5.1.2 灰色理论的基本原理
  •   5.2 灰色系统理论的主要内容
  •   5.3 灰色理论模型
  •     5.3.1 灰色生成
  •     5.3.2 GM(1,1)模型的建立与检验
  •   5.4 灰色模型对边坡位移预测的应用
  •     5.4.1 灰色建模及其预测分析
  •     5.4.2 两类边坡位移预测对比
  •   5.5 本章小结
  • 第六章 结论与展望
  •   6.1 结论
  •   6.2 展望
  • 参考文献
  • 致谢
  • 文章来源

    类型: 硕士论文

    作者: 赖纬明

    导师: 吴能森,张锴

    关键词: 土质边坡,二元土岩质边坡,位移曲线特征,滑坡预测

    来源: 福建农林大学

    年度: 2019

    分类: 基础科学,工程科技Ⅱ辑

    专业: 地质学,建筑科学与工程

    单位: 福建农林大学

    基金: 福建省福建省顺邵高速公路沿线高边坡监测项目

    分类号: TU433

    DOI: 10.27018/d.cnki.gfjnu.2019.000095

    总页数: 82

    文件大小: 4333K

    下载量: 151

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