离散元法在高边坡稳定性中的应用研究

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1、分类号U416单位代码10618密级公开学号2120111050硕士学位论文离散元法在高边坡稳定性中的应用研究研究生姓名：张伟导师姓名及职称：吴进良副教授申请学位类别工学硕士学位授予单位重庆交通大学一级学科名称交通运输工程论文提交日期2015年4月20日二级学科名称道路与铁道工程论文答辩日期2015年6月4日2015年6月4日重庆交通大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中己经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或案体

2、己经发表或撰写巧的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。曰期：／＞曰学泣论文作者签名：年（月重戾交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保。留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅本人授权重庆交通大学可Ｗ将本学位论文的全部内容编入有关数据库进行检索，可化采用影印。同时授权中国科、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文

3、学技术信息研究所将本人学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》，并进行信息服努（包括但不限于汇编、复制、发行、信息网络传播等），同时本人保留在其他媒体发表论文的权利。：学位论文作者签名：指导麵齡曰期年若月／口曰日期夏叫１年月々曰本人同意将本学位论文提交至中国学术期刊（光盘版）电子杂志社ＣＮＫＩ系列数据库中全文发布，并按《中国优秀博硕±学位论文全文数据库出版章程》规定孚雙相关权益。，兮書良：学位论文作者签名：和指导教师签名＂日期；心年（月ｒ日日期：年月日Ap

4、plicationStudyofDiscreteElementMethodinHighSlopeStabilityADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：ZhangWeiSupervisor：Prof.WuJinliangChongqingJiaotongUniversity,Chongqing,China摘要伴随着我国快速发展的建设事业和西部大开发战略的实施，我国高等级公路建设逐渐由东部转向西部，由平原转入山区。山区地形、地质条件复杂，高填深

5、挖不可避免，所以，高边坡的稳定性研究对公路建设、运营具有重大的意义。虽然目前已经有比如极限平衡法、有限元分析法等研究方法来进行边坡的稳定性分析，但是由于极限平衡法没有考虑土体应力应变关系的影响，而且需要提前假定土坡滑裂面的形状和位置，这些假定和简化可能与实际不符；相比较而言有限单元法计算结果要更准确，但无法动态地模拟土坡的整个破坏过程。作为离散单元法之一的颗粒流方法，就可以很好地弥补上述方法所存在的弊端。本文研究离散元法的颗粒流理论在高填方边坡稳定性的分析中的应用，主要开展了以下的研究工作：1、首先通过了室

6、内实验，研究了高填方所用的填料的物理力学性质。借助试验，获得了在边坡稳定性分析中必需的宏观参数，为后文采用颗粒流理论进行高边坡模型建立所需的细观参数提供依据。试验得出的宏观参数，可采用传统的极限平衡分析方法进行稳定性分析，并与离散元方法的分析结果进行相互对比研究。2、通过详细介绍离散元法颗粒流方法应用于土体分析的基本理论，进行双轴试验数值模拟，建立了细观参数与宏观参数之间的关系，室内试验获取宏观参数匹配颗粒流方法所需的细观参数，为建立高填方土质边坡坡颗粒流模型提供细观参数依据。3、运用离散元颗粒流软件建立了

7、高填方土质边坡颗粒流模型，结合强度折减法和改进的重力增加法对其稳定性动态的模拟了边坡滑动破坏的整个过程，求得其安全系数和土坡滑动破坏面，并将计算结果与基于传统的极限平衡法分析软件的计算结果进行了比较。总之，通过以上的研究分析可知离散元法分析高边坡稳定性可以很好的弥补其他分析方法的不足之处，不需提前假定土坡滑裂面的位置和形状，就能模拟整个土坡的动态破坏过程，并且求得的安全系数和滑动面位置与其他方法的结果非常接近。关键词：高边坡，稳定性，离散元法，颗粒流模型分析IABSTRACTWiththerapiddeve

8、lopmentofChina'sconstructionandtheimplementationofthewesterndevelopmentstrategy.China'shighwayconstructiongraduallyshiftfromtheeastintowest,fromtheplainsintothemountains.Inthemountainsareaterrainandgeological