不同含石率及基覆岩层倾角下土石混合体边坡稳定性分析

不同含石率及基覆岩层倾角下土石混合体边坡稳定性分析

论文摘要

为准确地分析土石混合体边坡的稳定性,提出了一种可考虑不同块石含量、块石随机分布及基覆岩层倾角的边坡稳定性分析方法。该方法根据土石混合体边坡中的块石含量、级配以及基覆岩层倾角,随机生成了含石率从10%~60%、基覆岩层倾角从0°~20°的边坡模型,每种含石率及基覆岩层倾角均考虑8个不同的块石分布位置,最后将生成的模型导入到Optum G2中建立土石混合体边坡模型,采用有限元极限分析法对该类型边坡的稳定性进行了分析,并将计算结果与采用Kalender等效强度参数模型所得的结果进行了对比验证。研究结果表明,由于块石空间分布位置的不同,相同含石率及基覆岩层倾角下土石混合体边坡的最大、最小下、上限安全系数变化较大;相同含石率下,随着基覆岩层倾角的增加,边坡的下、上限安全系数的平均值变化相对较小;土石混合体边坡坡体中的剪切带呈现出"绕石"、"分流"以及"包含"这3种典型的扩展模式;通过将本文方法与Kalender等效强度参数模型所得的安全系数进行的对比分析,验证了作者所提方法的可行性。研究结果可为土石混合体边坡的设计及施工提供参考依据。

论文目录

  • 1 随机块石模型生成系统
  •   1.1 多边形块石的生成
  •   1.2 多边形块石的投放
  •     1.2.1 投放算法
  •     1.2.2 投放流程
  •     1.2.3 不同含石率及基覆岩层倾角下土石混合体边坡块石的生成
  • 2 有限元极限分析计算模型的建立
  • 3 不同含石率下边坡稳定性结果分析
  •   3.1 不同含石率下边坡的安全系数
  •   3.2 不同含石率下边坡的剪切耗散图
  • 4 不同基覆岩层倾角下边坡稳定性结果分析
  •   4.1 不同基覆岩层倾角下边坡的安全系数
  •   4.2 不同基覆岩层倾角下边坡的剪切耗散图
  • 5 不同计算方法的对比验证
  •   5.1 土石混合体等效强度参数模型
  •   5.2 采用等效强度参数模型时的结果分析
  •   5.3 不同计算方法结果的对比验证
  • 6 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 刘顺青,蔡国军,周爱兆,姜朋明

    关键词: 土石混合体边坡,稳定性,极限分析,含石率,基覆岩层倾角

    来源: 工程科学与技术 2019年04期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑,基础科学

    专业: 地质学,建筑科学与工程

    单位: 江苏科技大学土木工程与建筑学院,东南大学岩土工程研究所

    基金: 江苏省高等学校自然科学研究项目(17KJB560003),国家自然科学基金项目(51579119),镇江市重点研发计划(社会发展)项目(SH2018024)

    分类号: TU43

    DOI: 10.15961/j.jsuese.201801209

    页码: 105-115

    总页数: 11

    文件大小: 2122K

    下载量: 286

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