粗粒土邊坡的塑性帶發(fā)展過(guò)程模擬和穩(wěn)定性研究.pdf

1、土體的失穩(wěn)破壞過(guò)程與塑性帶的擴(kuò)展密切關(guān)聯(lián)，對(duì)于塑性帶擴(kuò)展過(guò)程的數(shù)值模擬和試驗(yàn)研究將有利于推進(jìn)對(duì)土坡漸進(jìn)破壞的理解和描述，對(duì)該方面的研究將對(duì)進(jìn)一步深刻揭示邊坡失穩(wěn)過(guò)程有著重要意義和影響。本文針對(duì)粗粒土邊坡開(kāi)展了邊坡在極限狀態(tài)下土中塑性帶發(fā)展變化的模型試驗(yàn)和數(shù)值模擬，研究粗粒土邊坡的失穩(wěn)規(guī)律，并在此基礎(chǔ)之上對(duì)邊坡穩(wěn)定性進(jìn)行了分析研究，研究的結(jié)論如下:
　　(1)通過(guò)自制的模型槽對(duì)粗粒土邊坡中塑性帶的發(fā)展過(guò)程開(kāi)展了試驗(yàn)研究。在試驗(yàn)過(guò)程中

2、，對(duì)極限狀態(tài)下邊坡整體滑動(dòng)形式和關(guān)鍵點(diǎn)的位移變化進(jìn)行了實(shí)時(shí)記錄，并通過(guò)預(yù)埋應(yīng)力盒和植入特制金屬絲等手段對(duì)塑性帶內(nèi)外土中的應(yīng)力、應(yīng)變的變化情況以及塑性帶的寬度進(jìn)行了有效的監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)的采集，以此來(lái)揭示塑性帶所存在的一些特性，即塑性帶的發(fā)展過(guò)程是一種漸進(jìn)式的，其發(fā)展起始于應(yīng)力應(yīng)變曲線的峰值之前，形成于峰值之后；同時(shí)得到邊坡在失穩(wěn)破壞時(shí)的滑動(dòng)形式是由直線段和圓弧段相結(jié)合的混合型破壞模式。
　　(2)針對(duì)影響塑性帶的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行了研究。結(jié)合

3、試驗(yàn)和有限元分析開(kāi)展了土體粘聚力、內(nèi)摩擦角、土體重度以及試樣顆粒粒徑的變化對(duì)塑性帶寬度和位置形態(tài)影響的數(shù)值分析，獲得了土體強(qiáng)度參數(shù)對(duì)塑性帶位置形態(tài)和寬度等特征的影響，進(jìn)一步得知塑性帶范圍變化的同時(shí)對(duì)邊坡破壞時(shí)的滑動(dòng)形狀也有一定的影響；而且塑性帶的觸發(fā)時(shí)間、寬度與土樣的粒徑相關(guān)，顆粒粒徑越小，塑性帶的觸發(fā)時(shí)間越早，測(cè)量所得的塑性帶寬度越小。
　　(3)結(jié)合極限平衡嚴(yán)密解法和有限元強(qiáng)度折減法開(kāi)展了對(duì)塑性帶數(shù)值模擬的對(duì)比研究，以土體極限