支撐拱式鎖固型滑坡變形演化特征的物理模型試驗研究
發(fā)布時間:2021-02-16 04:43
鎖固型滑坡種類多樣且分布廣泛,由于鎖固段具有聚能效應,一方面可以阻止土體下滑使邊坡穩(wěn)定,另一方面當其損壞后釋放大量能量帶來比普通滑坡更嚴重的破壞,使其成為邊坡穩(wěn)定性研究的重點對象。但目前在鎖固支撐理論的研究中存在較多假設,特別是對于“支撐拱”式鎖固型滑坡的鎖固效應及其對邊坡穩(wěn)定性的影響方面尚未明確,同時對其表面裂縫演化規(guī)律的關注較少。因此本文以“支撐拱”式鎖固型滑坡為研究對象,通過物理模型試驗,研究該類滑坡表面裂縫演化規(guī)律、“支撐拱”演化規(guī)律及拱間距對其鎖固效應的影響;基于土拱效應理論建立“支撐拱”受力模型,對其鎖固效應進行理論分析;使用FLAC3D模擬物理模型試驗中難以實現(xiàn)的條件,補充分析“支撐拱”鎖固效應的影響因素。主要結(jié)論如下:(1)物理模型試驗進一步驗證了鎖固結(jié)構(gòu)對坡體的穩(wěn)定性有較強的控制作用。相比無拱支座鎖固結(jié)構(gòu)的普通滑坡,該類型滑坡不會出現(xiàn)瞬間大面積崩塌現(xiàn)象,一定程度上減小了危害。(2)當“支撐拱”高跨比介于00.32,“支撐拱”鎖固效應處于初始階段;若高跨比介于0.32-0.47,“支撐拱”處于較強鎖固效應階段;若高跨比介于0.47-0.54,“支撐...
【文章來源】:華北水利水電大學河南省
【文章頁數(shù)】:98 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
1 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 新灘滑坡中“支撐拱鎖固”概念的提出
1.2.2 鎖固型滑坡研究現(xiàn)狀及分類
1.2.3 滑坡物理模型試驗研究
1.2.4 滑坡裂隙演化規(guī)律研究現(xiàn)狀
1.2.5 三維激光掃描在巖土模型試驗研究中的應用
1.2.6 土拱效應的研究
1.3 目前存在的主要問題
1.4 主要研究內(nèi)容與技術(shù)路線
1.4.1 研究內(nèi)容
1.4.2 技術(shù)路線
2 “支撐拱”式鎖固型滑坡模型試驗設計
2.1 試驗用土的基本物理性質(zhì)指標
2.1.1 液塑限試驗
2.1.2 顆分試驗
2.1.3 擊實試驗
2.1.4 直剪試驗
2.2 模型試驗及運作原理
2.2.1 模型試驗概述
2.2.2 三維激光掃描基本原理
2.2.3 Leica Nova MS50 測量系統(tǒng)
2.2.4 模型試驗系統(tǒng)及啟動機制
2.3 模型試驗方案
2.3.1 方案及制作
2.3.2 試驗操作過程試驗執(zhí)行方案
2.3.3 試驗注意事項
2.4 本章小結(jié)
3 “支撐拱”式鎖固型滑坡變形演化特征
3.1 牽引力時程曲線
3.2 坡面裂縫演化
3.2.1 坡面整體現(xiàn)象
3.2.2 支撐拱演化分析
3.3 坡面變形分析
3.3.1 變形場
3.3.2 位移監(jiān)測
3.3.3 位移矢量
3.4 本章小結(jié)
4 不同拱間距對應的“支撐拱”演化規(guī)律對比分析
4.1 牽引力-時間曲線對比分析
4.2 試驗現(xiàn)象對比分析
4.2.1 拱間距為7cm與5cm坡面整體現(xiàn)象
4.2.2 三組試驗現(xiàn)象對比分析
4.3 坡面變形對比分析
4.3.1 變形場
4.3.2 位移監(jiān)測
4.4 坡面裂縫演化對比分析
4.4.1 “支撐拱”演化
4.4.2 坡面主要裂縫演化規(guī)律
4.5 本章小結(jié)
5 “支撐拱”鎖固效應及最優(yōu)拱間距
5.1 “支撐拱”鎖固效應與高跨比的關系
5.1.1 “支撐拱”合理拱軸線方程
5.1.2 “支撐拱”高跨比
5.2 最優(yōu)拱間距
5.2.1 “支撐拱”受力計算模型
5.2.2 控制條件
5.2.3 最優(yōu)拱間距計算
5.3 本章小結(jié)
6 “支撐拱”鎖固效應影響因素的數(shù)值模擬分析
6.1 “支撐拱”模型建立及模擬方案
6.1.1 MIDAS/GTS軟件介紹及模型建立
6.1.2 Flac3D計算軟件介紹及模擬參數(shù)
6.2 拱支座空間位置對“支撐拱”鎖固效應的影響
6.3 滑體速度對“支撐拱”鎖固效應的影響
6.4 本章小結(jié)
7 結(jié)論與展望
結(jié)論
展望
攻讀學位期間參加的科研項目及發(fā)表的學術(shù)論文
致謝
參考文獻
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于雙拱作用的抗滑樁最大樁間距計算[J]. 李懷鑫,范登政. 赤峰學院學報(自然科學版). 2019(12)
[2]全埋式抗滑樁合理樁間距確定方法探討[J]. 賀建清,吳昊天,龍錦坤,王康康,高文華. 鐵道科學與工程學報. 2019(09)
[3]反傾巖質(zhì)邊坡動力響應及地震動參數(shù)影響研究[J]. 劉漢東,耿正,王忠福,牛林峰,徐峰. 華北水利水電大學學報(自然科學版). 2019(04)
[4]三維激光掃描測量技術(shù)在變形監(jiān)測中的應用[J]. 陳偉. 地理空間信息. 2019(07)
[5]暴雨堆積層滑坡大型物理模型試驗研究[J]. 李清夢,茍格,周家文,甘濱蕊. 甘肅水利水電技術(shù). 2019(06)
[6]考慮土拱效應的懸臂式抗滑樁最大樁間距確定[J]. 張玲,陳金海,趙明華. 巖土力學. 2019(11)
[7]基于三維激光掃描儀的邊坡形變監(jiān)測研究[J]. 常明,潘荔君,孟憲綱,徐玉健,徐凱. 大地測量與地球動力學. 2019(05)
[8]抗滑樁不同布樁方式加固效果對比模型試驗研究[J]. 姜彤,雷家華,王潤澤,張俊然. 應用基礎與工程科學學報. 2019(02)
[9]滑坡穩(wěn)定性的束口鎖固控制效應研究[J]. 董金玉,趙志強,黃志全. 華北水利水電大學學報(自然科學版). 2018(06)
[10]東苗家滑坡中部鎖固段對其穩(wěn)定性的影響[J]. 陳鈞龍,劉漢東,王四巍,劉佳賓. 華北水利水電大學學報(自然科學版). 2018(06)
博士論文
[1]基于離心模型試驗的典型庫岸滑坡演化階段綜合判識研究[D]. 苗發(fā)盛.中國地質(zhì)大學 2019
[2]滑坡微型樁防治技術(shù)大型物理模型試驗研究[D]. 閆金凱.長安大學 2010
[3]長大公路隧道通風物理模型試驗研究[D]. 方磊.長安大學 2005
[4]新型樁錨結(jié)構(gòu)設計計算理論研究[D]. 劉小麗.西南交通大學 2003
碩士論文
[1]拱形抗滑樁的布置形式及特性研究[D]. 梁勇.長安大學 2019
[2]鄭州粉土內(nèi)抗滑樁樁間土拱及合理樁間距研究[D]. 王自豪.河南大學 2017
[3]鎖固束口形滑坡天然土拱效應作用機理研究[D]. 張金存.西南交通大學 2017
[4]牽引式滑坡變形演化的模型試驗研究[D]. 崔帥.華北水利水電大學 2017
[5]抗滑樁樁間土拱效應及其數(shù)值模擬研究[D]. 龔志方.貴州大學 2015
[6]裂縫充水對土質(zhì)滑坡穩(wěn)定性影響的試驗研究[D]. 樊建利.成都理工大學 2008
本文編號:3036178
【文章來源】:華北水利水電大學河南省
【文章頁數(shù)】:98 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
1 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 新灘滑坡中“支撐拱鎖固”概念的提出
1.2.2 鎖固型滑坡研究現(xiàn)狀及分類
1.2.3 滑坡物理模型試驗研究
1.2.4 滑坡裂隙演化規(guī)律研究現(xiàn)狀
1.2.5 三維激光掃描在巖土模型試驗研究中的應用
1.2.6 土拱效應的研究
1.3 目前存在的主要問題
1.4 主要研究內(nèi)容與技術(shù)路線
1.4.1 研究內(nèi)容
1.4.2 技術(shù)路線
2 “支撐拱”式鎖固型滑坡模型試驗設計
2.1 試驗用土的基本物理性質(zhì)指標
2.1.1 液塑限試驗
2.1.2 顆分試驗
2.1.3 擊實試驗
2.1.4 直剪試驗
2.2 模型試驗及運作原理
2.2.1 模型試驗概述
2.2.2 三維激光掃描基本原理
2.2.3 Leica Nova MS50 測量系統(tǒng)
2.2.4 模型試驗系統(tǒng)及啟動機制
2.3 模型試驗方案
2.3.1 方案及制作
2.3.2 試驗操作過程試驗執(zhí)行方案
2.3.3 試驗注意事項
2.4 本章小結(jié)
3 “支撐拱”式鎖固型滑坡變形演化特征
3.1 牽引力時程曲線
3.2 坡面裂縫演化
3.2.1 坡面整體現(xiàn)象
3.2.2 支撐拱演化分析
3.3 坡面變形分析
3.3.1 變形場
3.3.2 位移監(jiān)測
3.3.3 位移矢量
3.4 本章小結(jié)
4 不同拱間距對應的“支撐拱”演化規(guī)律對比分析
4.1 牽引力-時間曲線對比分析
4.2 試驗現(xiàn)象對比分析
4.2.1 拱間距為7cm與5cm坡面整體現(xiàn)象
4.2.2 三組試驗現(xiàn)象對比分析
4.3 坡面變形對比分析
4.3.1 變形場
4.3.2 位移監(jiān)測
4.4 坡面裂縫演化對比分析
4.4.1 “支撐拱”演化
4.4.2 坡面主要裂縫演化規(guī)律
4.5 本章小結(jié)
5 “支撐拱”鎖固效應及最優(yōu)拱間距
5.1 “支撐拱”鎖固效應與高跨比的關系
5.1.1 “支撐拱”合理拱軸線方程
5.1.2 “支撐拱”高跨比
5.2 最優(yōu)拱間距
5.2.1 “支撐拱”受力計算模型
5.2.2 控制條件
5.2.3 最優(yōu)拱間距計算
5.3 本章小結(jié)
6 “支撐拱”鎖固效應影響因素的數(shù)值模擬分析
6.1 “支撐拱”模型建立及模擬方案
6.1.1 MIDAS/GTS軟件介紹及模型建立
6.1.2 Flac3D計算軟件介紹及模擬參數(shù)
6.2 拱支座空間位置對“支撐拱”鎖固效應的影響
6.3 滑體速度對“支撐拱”鎖固效應的影響
6.4 本章小結(jié)
7 結(jié)論與展望
結(jié)論
展望
攻讀學位期間參加的科研項目及發(fā)表的學術(shù)論文
致謝
參考文獻
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于雙拱作用的抗滑樁最大樁間距計算[J]. 李懷鑫,范登政. 赤峰學院學報(自然科學版). 2019(12)
[2]全埋式抗滑樁合理樁間距確定方法探討[J]. 賀建清,吳昊天,龍錦坤,王康康,高文華. 鐵道科學與工程學報. 2019(09)
[3]反傾巖質(zhì)邊坡動力響應及地震動參數(shù)影響研究[J]. 劉漢東,耿正,王忠福,牛林峰,徐峰. 華北水利水電大學學報(自然科學版). 2019(04)
[4]三維激光掃描測量技術(shù)在變形監(jiān)測中的應用[J]. 陳偉. 地理空間信息. 2019(07)
[5]暴雨堆積層滑坡大型物理模型試驗研究[J]. 李清夢,茍格,周家文,甘濱蕊. 甘肅水利水電技術(shù). 2019(06)
[6]考慮土拱效應的懸臂式抗滑樁最大樁間距確定[J]. 張玲,陳金海,趙明華. 巖土力學. 2019(11)
[7]基于三維激光掃描儀的邊坡形變監(jiān)測研究[J]. 常明,潘荔君,孟憲綱,徐玉健,徐凱. 大地測量與地球動力學. 2019(05)
[8]抗滑樁不同布樁方式加固效果對比模型試驗研究[J]. 姜彤,雷家華,王潤澤,張俊然. 應用基礎與工程科學學報. 2019(02)
[9]滑坡穩(wěn)定性的束口鎖固控制效應研究[J]. 董金玉,趙志強,黃志全. 華北水利水電大學學報(自然科學版). 2018(06)
[10]東苗家滑坡中部鎖固段對其穩(wěn)定性的影響[J]. 陳鈞龍,劉漢東,王四巍,劉佳賓. 華北水利水電大學學報(自然科學版). 2018(06)
博士論文
[1]基于離心模型試驗的典型庫岸滑坡演化階段綜合判識研究[D]. 苗發(fā)盛.中國地質(zhì)大學 2019
[2]滑坡微型樁防治技術(shù)大型物理模型試驗研究[D]. 閆金凱.長安大學 2010
[3]長大公路隧道通風物理模型試驗研究[D]. 方磊.長安大學 2005
[4]新型樁錨結(jié)構(gòu)設計計算理論研究[D]. 劉小麗.西南交通大學 2003
碩士論文
[1]拱形抗滑樁的布置形式及特性研究[D]. 梁勇.長安大學 2019
[2]鄭州粉土內(nèi)抗滑樁樁間土拱及合理樁間距研究[D]. 王自豪.河南大學 2017
[3]鎖固束口形滑坡天然土拱效應作用機理研究[D]. 張金存.西南交通大學 2017
[4]牽引式滑坡變形演化的模型試驗研究[D]. 崔帥.華北水利水電大學 2017
[5]抗滑樁樁間土拱效應及其數(shù)值模擬研究[D]. 龔志方.貴州大學 2015
[6]裂縫充水對土質(zhì)滑坡穩(wěn)定性影響的試驗研究[D]. 樊建利.成都理工大學 2008
本文編號:3036178
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