高层建筑下的节理岩体边坡稳定性研究

作     者：王绪勇 

作者单位：山东科技大学 

学位级别：硕士

导师姓名：王以功;尤春安

授予年度：2011年

学科分类：08[工学] 080104[工学-工程力学] 0815[工学-水利工程] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

主      题：边坡稳定性 节理 直剪试验 强度折减 

摘      要：随着建筑工程施工安全要求的提高以及建筑楼层的增高,山区城市的房地产逐渐向山坡上发展。在高层建筑作用下,边坡会产生较大的变形甚至发生失稳,因此建筑物对边坡的稳定性影响和边坡对建筑物的变形影响日趋显著。 本文以涵玉翠岭高层建筑边坡工程为研究背景,通过现场试验、理论分析和数值模拟等手段,深入探讨和分析了节理边坡的破坏模式以及高层建筑对边坡稳定性的影响。在此基础上提出了了高层建筑下的节理边坡的稳定性评价方法。主要研究内容如下： 1)通过现场踏勘和钻孔资料分析了解到工程区域的地形地貌和结构面分布,根据工程需要在分析区域选择合适的场地进行现场直剪试验,文章提出一种较为简洁经济的直剪试验方法。在进行现场试验比较的基础上,并利用数值模拟方法对两种方法进行比较,得出新型原位剪切试验是可行的。 2)根据节理岩石边坡的几种破坏模式,建立了与其对应的边坡失稳机理模型,运用力学理论,分析了边坡岩体稳定性受节理面的控制作用;基于强度理论和潜在滑移面理论对节理边坡的失稳破坏进行了推理和论证。 3)针对高层建筑物和边坡的相互作用,讨论了高层建筑物与边坡的相对位置、荷载大小以及建筑物基础宽度对边坡稳定性的影响,研究表明建筑物的位置、荷载大小和基础宽度与边坡的稳定性密切相关。 4)在分析岩土工程中常用到的屈服准则的基础上提出了摩尔-库仑等面积圆屈服准则,研究分析表明在平面应变状态下,采用摩尔-库仑等面积圆屈服准会获得更高的计算精度,用其代替摩尔-库仑不等角六边形屈服准则具有独特的优势。 5)运用有限元软件ANSYS对涵玉翠岭建筑边坡稳定性做了评价分析。用折减系数法对土体参数c,ψ等进行了折减,计算边坡安全系数对其进行安全评价。计算结果表明本文提出的对边坡稳定性评价方法是可行的。