岩质边坡稳定性的数值分析及其应用

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1、硕士学位论文岩质边坡稳定性的数值分析及其应用ThqnumericalanalysisofrockslopestabilityandapplicaticenumerlcalanalySIS0CKSlOestaDDliCatlon学号：21006085完成日期：2013年5月大连理工大学DalianUniversityofTechnology大连理工大学学位论文独创性声明IflllrllllllllllllllllllPillIlllflrllrllJY2417497作者郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进

2、行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用内容和致谢的地方外，本论文不包含其他个人或集体已经发表的研究成果，也不包含其他已申请学位或其他用途使用过的成果。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。学位论文题目：蚩厦垫这整定!睦盟数鱼佥堑区廑周作者签名：鍪蓟日期：生年—厶月_=乙日大连理工大学硕士学位论文摘要在我国经济高速发展和西部大开发过程中，大规模的基础设施建设、庞大的资源需求和复杂恶劣的地质环境之间的矛盾日益突出，由此导致的滑坡、

3、崩塌和泥石流等工程地质灾害，给人民生命、国家财产造成重大的损失，对社会安定与和谐发展带来严重影响。大量的事实表明：我国工程地质灾害造成的人员伤亡和经济损失始终居世界之首，现有的工程设计、灾害评估与预测方法还远不能满足我国防治工程地质灾害的需求，其主要原因是对复杂地质体成灾机理、演化规律的认知还没有达到能够进行科学防灾的程度。定量地描述复杂地质体的力学特性和认知地质体的灾变过程依然是当今科学的前沿问题。因此，研究地质体由局部破坏到贯穿性破坏的发展过程以及地质体由碎裂性破坏到运动性破坏的演变过程，建立地质体内部破裂、贯穿

4、性破坏表象与工程扰动之间的联系，发展描述地质体由连续到非连续渐进破坏过程的数值模型，从而预测地质灾害成灾规模和范围具有重要的理论意义和工程应用价值。本文以重庆武隆鸡尾山滑坡为背景，分别采用极限平衡法、非连续变形分析方法和离散元等三种方法从滑坡的稳定性、滑坡破坏模式以及滑坡运动过程三个方面来研究鸡尾山滑坡，主要研究内容和结果如下：(1)采用矢量分析法，推导了楔形体8种破坏模式的力学条件和极限平衡法计算安全系数的计算公式，并与已有模型试验结果进行了对比分析；进而推导了鸡尾山滑坡的极限平衡法安全系数计算公式，初步分析了鸡尾

5、山滑坡的稳定性和破坏模式；(2)采用四面体网格剖分非连续变形分析方法中的块体，采用有限元法描述块体的位移场和应变场，采用非连续变形分析描述块体之间的接触和运动关系，实现了非连续变形分析与有限元法的耦合。以楔形体的破坏为例验证了耦合法的准确性和可靠性，进而采用耦合法分析了鸡尾山滑坡的破坏模式和破坏过程；(3)采用颗粒流离散元程序研究了鸡尾山滑坡的运动过程和堆积过程，对比分析了颗粒大小和连接强度对滑坡运动过程的影响规律。通过上述三个层面的研究可以认为，鸡尾山滑坡为视倾向破坏，最大滑坡速度可以达到40～50m／s，最大滑坡

6、距离约为2．0～2．5km，具有高速远程特点。三种分析方法适合滑坡问题分析的三个阶段，三者密切配合可以在滑坡危险性预测以及滑坡灾害评估方面发挥重要作用。关键词：滑坡；极『艮--y-衡法；非连续变形分析；离散元法；鸡尾山岩质边坡稳定性的数值分析及应用ThenumericalanalysisofrockslopestabilityandapplicaticennmerlcalanaIySlSOlrosta13llCatlonAbstractInChina,economyisinhigh-speeddevelopmenta

7、ndwesterndevelopmentisinprocess．Thecontradictionamonglarge—scaleinfrastructureconstruction，hugeresourcedemandandcomplicatedgeologicalenvironmentisbecomingincreasinglyprominent．Asaresult，thegeologicaldisasterslikelandslide，collapseanddebrisflowarecausingheavylos

8、sofhumanlifeandnationalproperty，whichhasseriousinfluenceonthesocialstabilityandharmoniousdevelopment．Itisshownthatthelossofhumanlifeandeconomycausedbyengineeringgeologicaldi