不同降雨和地震條件下邊坡的穩(wěn)定性分析研究.pdf

1、邊坡的穩(wěn)定性以外界因素?zé)o法準(zhǔn)確預(yù)測(cè)及發(fā)生失穩(wěn)后對(duì)人們財(cái)產(chǎn)和生命帶來(lái)巨大損害等缺點(diǎn)至今仍然是一個(gè)十分熱門的研究課題。在眾多外界影響因素中又以降雨和地震因素為主,因此研究邊坡在地震和降雨條件下的穩(wěn)定性對(duì)于學(xué)術(shù)和工程實(shí)踐有著巨大的現(xiàn)實(shí)理論意義。
　　中國(guó)西南地區(qū)處于地震帶上,發(fā)生地震頻率較高;并且該地區(qū)降雨量較大,持時(shí)較長(zhǎng),針對(duì)川東地區(qū)存在較多的泥巖和砂巖夾層結(jié)構(gòu)的巖土高邊坡,本文選取了重慶市北碚區(qū)復(fù)興鎮(zhèn)橫一路延伸段道路巖土高邊坡為工程

2、背景,采用有限元ABAQUS軟件建立三維模型,探索邊坡在不同降雨類型和地震條件下的穩(wěn)定性及變形規(guī)律;同時(shí)研究了在最不利降雨和地震耦合作用下,不同位置布置錨桿后邊坡的穩(wěn)定性變化規(guī)律及相應(yīng)的變形特征。本文的研究?jī)?nèi)容主要有以下幾個(gè)方面:
　　(1)利用ABAQUS軟件建立三維模型,分析了在地震作用下邊坡的應(yīng)力場(chǎng)、位移場(chǎng)和安全系數(shù),研究了邊坡在地震荷載作用下的變形特征及穩(wěn)定性。結(jié)果表明,隨著地震水平加速度的增加,邊坡受到的應(yīng)力由淺入深逐漸

3、增加,在坡底處應(yīng)力達(dá)到最大;巖土邊坡在地震荷載作用下坡頂主要發(fā)生受拉破壞,且破壞產(chǎn)生的永久性位移隨著地震水平加速度的增加而增加;邊坡的安全系數(shù)會(huì)隨著地震水平加速度的增加而降低。
　　(2)借助ABAQUS軟件建立三維模型,分析了在短時(shí)大暴雨、長(zhǎng)時(shí)暴雨和數(shù)日大雨工況下邊坡的的孔隙水壓力場(chǎng)、位移場(chǎng)和安全系數(shù),研究了邊坡的穩(wěn)定性及變形規(guī)律。結(jié)果表明,短時(shí)大暴雨工況下邊坡的孔隙水壓力和位移量最大,長(zhǎng)時(shí)暴雨工況下邊坡的孔隙水壓力和位移量次之

4、,數(shù)日大雨工況下邊坡的孔隙水壓力和位移量最小,并且最大位移都出現(xiàn)在素填土坡面和坡頂處;對(duì)比不同降雨類型可知,降雨強(qiáng)度越大,邊坡的穩(wěn)定性越低。
　　(3)利用ABAQUS數(shù)值計(jì)算模型,分析在最不利降雨和地震耦合作用下,坡頂、坡中、坡腳處布置錨桿后邊坡的應(yīng)力場(chǎng)、位移場(chǎng)和安全系數(shù),研究了邊坡的穩(wěn)定性及變化規(guī)律。結(jié)果表明,在降雨和地震荷載耦合作用下邊坡施加錨桿后整體的穩(wěn)定性得到明顯提升,并且探索出在坡中處布置錨桿比在坡頂和坡腳處布置錨桿的