重庆市大坪隧道出洞口边坡稳定性研究

作     者：赵蒙生 

作者单位：西南石油大学 

学位级别：硕士

导师姓名：张文卫

授予年度：2009年

学科分类：081406[工学-桥梁与隧道工程] 08[工学] 0814[工学-土木工程] 082301[工学-道路与铁道工程] 0823[工学-交通运输工程] 

主      题：边坡稳定 边坡监测 ANSYS数值模拟 强度折减法 锚索、锚杆加固 

摘      要：高边坡是人类生存及工程活动中最常见最基本的自然地质环境之一。伴随着大型工程建设,尤其是大型水利水电工程,露天开采工程及交通工程等向复杂环境、复杂地质条件场地推进,与之相关的自然斜坡和人工高边坡稳定性问题显得越发突出。目前,边坡地质灾害已经和地震、火山,并称为当今世界三大地质灾害源,国家和地方已经投入了大量的人力、物力和财力来进行这方面的研究和治理,边坡的灾害防治问题越来越引起人们的广泛关注。 本文以嘉华大桥工程的大坪隧道出洞口边坡稳定性监测项目为依托,结合大量现场实测数据,将大坪隧道出洞口边坡体作为研究对象,主要进行了以下几个方面的工作: ①通过资料收集,总结边坡稳定性研究的发展现状,以及以后的发展趋势。 ②参考其他学者对岩质边坡稳定性的研究,分析总结得出影响岩质边坡稳定性的主要因素、破坏方式。 ③查阅相关资料文献和规范,结合岩质边坡失稳方式和现场实际情况,制定隧道洞口岩质边坡监测方案和数据分析处理方法。 ④在边坡监测完成后,制定监测报告,总结分析边坡的变形情况和锚索、锚杆受力情况。得出岩质边坡变形发展规律。 ⑤只考虑了条块间水平作用力,忽略了条块间竖向剪切力的分析方法来建立模型,推导出重度增加法计算的边坡安全系数公式、适用条件,并分析误差产生的原因。作者比较分析了ANSYS的强度折减法和重度增加法在分析边坡稳定性中的应力和应变关系,并根据Drucker-Prager准则与Mohr-Coulomb准则安全系数转换公式转换后进行比较分析。分析表明:当边坡安全系数接近于1时,用重度增加法计算具有相当高的精度。 ⑥运用ANSYS有限元数值分析软件,对大坪隧道出口边坡进行数值模拟,分析其加固前后应力应变发展规律。