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基于監測風化花崗巖高邊坡的穩定性評價與預測

時間:2010-05-25 18:07來源: 作者:張寶成   點擊:
風化花崗巖高邊坡 邊坡監測 數值模擬 灰色理論 邊坡穩定性 預測預報
  【摘要】:邊坡監測手段為基礎對邊坡進行穩定性預測預報研究是確保邊坡穩定的有效而重要的途徑之一,本文通過廣東汕梅高速公路K53+760~K54+022段左側高邊坡為實例,以邊坡動態監測分析結果為瓶頸,結合FLAC數值模擬、極限平衡理論、灰色理論等方法,對實例高邊坡做出穩定性評價、建立其安全系數與最大位移的失穩標準以及預測的理論模型,同時對高邊坡的設計方案、施工工藝提出合理化建議,最終揭示采用錨桿錨索框架梁對風化花崗巖殘積土高邊坡支護方案的可行性。主要的研究內容: (1)通過對高邊坡監測數據的采集與分析,判定邊坡的穩定狀態,及時調整設計參數和改進施工工藝,做到信息化設計與施工。 (2)采用FLAC數值模擬與極限平衡理論分析方法對邊坡發展過程的穩定狀態進行分析。 (3)以實例工程位移監測數據為基礎,建立基于等時距原理的不等時距GM(1.1)預測模型,對實例邊坡的位移發展進行預測。通過監測數據結合理論分析說明風化花崗巖高邊坡采用錨桿錨索框架梁支護 方案加固效果良好;FLAC數值模擬、邊坡穩定理論計算、結合邊坡深部位移監測能對高邊坡安全穩定做出合理判別,灰色理論對實例邊坡位移變形的預測,通過與實測數據對比證明預測模型精度較好。 【關鍵詞】:風化花崗巖高邊坡 邊坡監測 數值模擬 灰色理論 邊坡穩定性 預測預報
【學位授予單位】:重慶交通大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2008
【分類號】:U416.14
【DOI】:CNKI:CDMD:2.2008.071376
【目錄】:
  • 摘要3-4
  • ABSTRACT4-8
  • 第一章 緒論8-13
  • 1.1 引言8
  • 1.2 邊坡監測技術發展狀況與目的8-9
  • 1.3 邊坡預測預報發展狀況9-10
  • 1.4 邊坡穩定性分析研究狀況10
  • 1.5 論文研究的內容、思路、目的和創新10-13
  • 1.5.1 本文研究的主要內容11
  • 1.5.2 研究思路11
  • 1.5.3 本文研究的主要目的與創新點11-13
  • 第二章 路塹高邊坡動態監測系統的設置與實施13-33
  • 2.1 高邊坡概況13-15
  • 2.1.1 邊坡地形地貌13
  • 2.1.2 地層巖性13-14
  • 2.1.3 氣候及水文地質概況14
  • 2.1.4 區域地質構造及地震活動14-15
  • 2.2 動態監測系統的設置15-19
  • 2.2.1 邊坡工程動態監測的意義15-16
  • 2.2.2 邊坡動態監測原則16-17
  • 2.2.3 汕揭高邊坡動態監測儀器的選取與工作原理17-19
  • 2.3 路塹高邊坡現場監測的實施19-32
  • 2.3.1 路塹高邊坡設計基本概況19-20
  • 2.3.2 監測斷面的選取20
  • 2.3.3 深孔測斜20-25
  • 2.3.4 錨索測力計的布置與安裝25-26
  • 2.3.5 錨桿測力計的布置與安裝26-28
  • 2.3.6 三級邊坡一榀框架原位測試儀器的安裝28-32
  • 2.4 結32-33
  • 第三章 路塹高邊坡動態監測結果分析33-54
  • 3.1 現場監測數據采集與處理33-34
  • 3.1.1 測斜讀數儀數據采集與計算原理33-34
  • 3.2 A-A 斷面監測結果分析34-40
  • 3.2.1 測斜監測結果分析35-38
  • 3.2.2 錨桿錨索測力計監測結果分析38-40
  • 3.3 B-B 斷面監測結果分析40-42
  • 3.3.1 測斜儀監測結果分析40-42
  • 3.4 C-C 斷面監測結果分析42-47
  • 3.4.1 測斜儀監測結果分析42-46
  • 3.4.2 錨桿錨索測力計監測結果分析46-47
  • 3.5 三級邊坡一榀框架原位測試結果分析47-53
  • 3.5.1 框架內力監測分析47-49
  • 3.5.2 錨索框架梁所受地基反力與錨索預應力在類土質邊坡中的傳遞規律49-51
  • 3.5.3 錨固段錨索軸力的分布及其隨時間的損失情況51-53
  • 3.6 小結53-54
  • 第四章 路塹高邊坡數值模擬分析與穩定性評價54-75
  • 4.1 三斷面數值模型分析54-70
  • 4.1.1 FLAC2D 原理及特點54-57
  • 4.1.2 數值模擬模型的建立57-59
  • 4.1.3 A-A 斷面無支擋狀態下的數值模擬分析(工況1)59-62
  • 4.1.4 考慮錨索加固及地下水的數值模擬分析(工況2)62-64
  • 4.1.5 B-B 斷面無支擋狀態下的數值模擬分析(工況1)64-67
  • 4.1.6 C-C 斷面無支檔狀態下的數值模擬分析(工況1)67-70
  • 4.2 極限平衡邊坡穩定系數計算70-74
  • 4.2.1 計算剖面的確定71
  • 4.2.2 計算參數的選取71
  • 4.2.3 計算工況71-72
  • 4.2.4 計算結果與分析72-74
  • 4.3 小結74-75
  • 第五章邊坡變形預測預報研究75-84
  • 5.1 灰色預測模型的建立75-78
  • 5.1.1 數據累加生成75-76
  • 5.1.2 灰色GM(1,1)建模76-77
  • 5.1.3 不等時距GM(1,1)模型77
  • 5.1.4 灰色預測的精度檢驗77-78
  • 5.2 實例高邊坡灰色變形預測78-83
  • 5.2.1 原始序列可行性判斷78-80
  • 5.2.2 不等時距模型預測80-83
  • 5.3 小結83-84
  • 第六章 高邊坡安全與穩定性預警84-87
  • 6.1 邊坡失穩基本判據84
  • 6.2 高邊坡預警預報84-87
  • 6.2.1 安全系數法預報84-85
  • 6.2.2 位移預警預報85-86
  • 6.2.3 邊坡預測模型圖解預報86-87
  • 第七章 總結與展望87-89
  • 7.1 總結87-88
  • 7.2 展望88-89
  • 致謝89-90
  • 參考文獻90-92
  • 在學期間發表的論著92
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