坡面形态对斜坡稳定性影响研究

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1、分类号:P64210710-2015226029专业硕士学位论文坡面形态对斜坡稳定性影响研究李杰导师姓名职称张骏教授江兴旺教授级高工专业学位类别申请学位级别工学硕士地质工程及领域名称论文提交日期2018年4月23日论文答辩日期2018年6月6日学位授予单位长安大学Theinfluenceofslopemorphologyonslopestability.ADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：LiJieSupervisor：Prof

2、.ZhangJunProf.JiangXingwangChang’anUniversity,Xi’an,China摘要大量野外调查统计数据显示，黄土地区凸形斜坡和主沟与支沟的交汇部位、地形凸出部位更容易发生滑坡灾害。为了研究斜坡的坡面形态与斜坡的稳定性之间的相关关系，本文通过数值模拟、模型试验和理论分析，研究了不同横曲率和不同纵曲率斜坡的稳定性变化规律，通过分析不同曲率条件斜坡中的塑性区、应力应变分布特征和最大位移大小变化规律，进而分析了坡面曲率如何影响斜坡稳定性。本文主要取得如下成果：（1）本

3、文建立了斜坡横曲率与纵曲率的确定方法，根据斜坡剪入口、剪出口及坡面上一点形成的圆弧的最小半径（RS）与对应剪入剪出口的距离（LS）比值确定纵曲率（γS）；根据斜坡两侧的边界及坡面上一点形成的圆弧的最小半径（RL）与对应两侧边界点的距离（LL）比值确定横曲率（γL）。（2）根据黄土地区的斜坡特征统计分析，利用FLAC3D软件，建立了数值模型。模型坡高120m，坡度37°，边界范围即坡顶到左边界为300m，坡脚到右端为400m，模型总高度为220m。（3）斜坡纵曲率与稳定性关系研究表明：纵曲率从-1

4、.33到0，斜坡发生破坏单元数量也在增加，发生破坏的位置逐渐由坡肩变到整个斜坡；最大剪应变呈台阶状下降，斜坡坡型接近直线坡时，随着曲率的增大，最大剪应变呈波动变化；纵曲率从0~1.33，斜坡发生破坏的单元数量在减少，发生破坏的位置由整个斜坡变到斜坡中下部。最大剪应变呈台阶状上升，随着曲率的增大，最大剪应变快速上升，然后保持平稳；X方向的位移（即沿斜坡坡向方向）是斜坡位移主要方向。X方向位移值与其占总位移的百分比变化趋势刚好相反，X方向位移值越大，其占总位移的百分比越小；曲率绝对值相同时，凸形坡的

5、安全系数总是小于凹形坡。（4）斜坡横曲率与稳定性关系研究表明：随着横曲率变化，斜坡发生塑性破坏单元占比随着纵曲率先增大，在0.1时，安全系数达到最大值，然后波动式减小；剪切应变的位置基本无明显变化。斜坡的安全系数、最大剪应变、最大位移的变化趋势基本与发生塑性破坏单元占比的趋势一致。关键词：坡面形态，斜坡稳定性，数值模拟，模型试验，FLAC3DIAbstractAlargenumberoffieldsurveystatisticsshowthattheintersectionoftheconvex

6、slopeandthemainditchandthesupportingtrenchinloessareaismorepronetolandslide.Inordertostudytherelationshipbetweenthestabilityoftheslopeandslopeofhillinthisarticle,throughnumericalsimulation，modeltestandtheoreticalanalysis,studiedthestabilityoftheslope

7、underthedifferenthorizontalcurvatureandthelongitudinalcurvatureconditions,throughtheanalysisofslopeintheplasticzonedistributionoftheconditionsofdifferentcurvature,thecharacteristicsofstressstraindistribution，themaximumdisplacementsize,slopesurfacecur

8、vaturewereanalyzedonhowtoaffecttheslopestability.Thispapermainlyobtainedthefollowingresults:(1)Lateralslopecurvatureandlongitudinalcurvaturewaspresentedinthispaper,andamethodfordeterminingthesideslopeaccordingtothecutslopecuttingentrance,exportandthe