超载作用下含砂砾石成层边坡破坏机理及稳定性的研究

作     者：吴标 

作者单位：湖南科技大学 

学位级别：硕士

导师姓名：王志斌

授予年度：2016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：含砂砾石成层边坡 变形破坏机理 稳定性 模型试验 数值模拟 极限分析上限法 极限承载能力 

摘      要：随着我国经济建设的高速发展,城市高层建筑越来越多,基坑开挖也朝深大方向发展,基坑开挖过程中,成层土夹层状砂砾石的情况较常见,设计时常将其视为均质边坡进行稳定性分析,计算结果与实际差别较大。因此,对超载作用下含砂砾石成层边坡破坏机理及稳定性进行研究具有一定的现实意义。在熟悉边坡稳定性理论及方法的基础上,通过设计室内模型试验、数值模拟、理论分析相结合的方法对超载作用下含砂砾石成层边坡的变形破坏机理、工作性状及稳定性进行研究。相关研究成果如下:1、通过室内模型试验得出含砂砾石成层边坡在坡顶超载作用下的位移变化规律,对照各类工况发现含砂砾石成层边坡在失稳破坏时均为局部剪切破坏,滑动面为圆弧+直线型。2、采用FLAC对室内试验各工况进行数值模拟,结果表明各类工况下的模型破坏机理与室内模型试验吻合,滑动面为圆弧+直线型。并通过多种工况计算,分析了超载作用下含砂砾石成层边坡的极限承载能力和位移随不同砂砾石层厚度、不同砂砾石层位置、不同坡比、加载面积的差异等因素下的变化规律。对承载力影响较大的因素有:砂砾石层厚度、砂砾石层位置,坡比。3、建立超载作用下含砂砾石成层边坡的滑动面模式的运动容许速度场,采用极限分析上限法求出了其极限承载力的计算公式,并将其与室内试验结果和数值模拟结果进行相互对比,得出上限法在求解超载作用下含砂砾石成层边坡的极限承载力时与室内试验的差值在10.42%左右,具有一定的工程实用价值。