有限差分法在岩质高边坡稳定性分析中的应用--以长凤线64_%23塔基边坡为例

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1、？１０１６５分类号：：学校代码密级２０１５１１０００８７５：学一、一户．逢掌坪总大學硕士学位论文⑩有限差分法在岩质高边坡稳定性分析中＃的应用—以长凤线６４塔基边坡为例作者姓名：任强学科、专业：水文学及水资源研究方向：地下水工程导师姓名：张绍波２０１８年６月分类号：学校代码：10165密级：学号：201511000875硕士学位论文有限差分法在岩质高边坡稳定性分析中#的应用——以长凤线64塔基边坡为例作者姓名：任强学科、专业：水文学及水资源研究方向：地下水工程导师姓名：张绍波2018年6月辽宁师范大学硕士学位论文摘要各类大型基础建设

2、的发展所带来的对于自然环境的影响与破坏，产生了大量人工因素的地质灾害，这些地质灾害给国家的建设与人民的生活带来了诸多不良的影响，其中因采矿爆破、路基修建、围海造陆等原因对岩质山体破坏，形成大量高陡的岩质边坡，这些高陡岩质边坡所出现以崩塌滑坡为主的地质灾害形式对社会的经济发展与人民健康安全产生了严重威胁。因而，岩质高边坡的稳定性分析也成为了边坡工程设计上的热点问题与重点研究的方向。#本文以长山至凤鸣岛线路64电塔塔基所在的岩质高边坡工程为例，对该边坡具体的工程地质条件、水文地质条件、岩体结构与构造裂隙进行描述。分析出该边坡稳定性影响最大的因素就是该边坡的结构面特性，完整的岩体破碎使局部边

3、坡产生失稳。通过赤平投影法对该边坡稳定性进行定性的评价；使用极限平衡法对边坡稳定性进行定量计算；再使用以有限差分法原理的数值模拟软件FLAC3D软件对该边坡的稳定性进行定量分析，通过对网格模型的建立、初始条件的输入、边界条件的限制、自重应力的施加得到的水平垂直位移云图、应力云图、变形矢量云图、速度矢量云图。通过对云图加以分析得到最危险破裂面的位置位于强风化与中风化的交界面上与边坡稳定性安全系数为0.80。假设该边坡强风化厚度不同时对边坡最危险破裂面具体位置进行了讨论，比较得出了各类边坡稳定性研究方法在各自在寻找破裂面时的异同，两种方法的破裂面位置大体相同。但极限平衡法计算中，平面滑动法

4、计算时破裂面受假定条件的限制，导致了破裂线所划分出的破裂范围较大。有限差分法模拟出的安全系数值与极限平衡法所模拟出的安全系数相近，其中有限差分法模拟出的安全系数偏小。将模拟出的具体坡顶网格节点的位移情况与实际监测点进行比照，得到边坡变形的精确的变化情况；将这个情况与用极限平衡法算出的数据进行比照，综合分析出有限差分法与实际监测数据很接近，对该高陡岩质边坡较为适用。关键词：岩质高边坡；边坡稳定性；有限差分法；定性分析I#有限差分法在岩质高边坡稳定性分析中的应用——以长凤线64塔基边坡为例AbstractTheimpactanddestructionofthenaturalenvironm

5、entcausedbythedevelopmentofvariouslarge-scaleinfrastructureconstructionshavecreatedalargenumberofgeologicaldisasterswithartificialfactors.Thesegeologicaldisastershavecausedmanyadverseeffectsonthecountry’sconstructionandpeople’slives;duetominingblasting,subgradeconstruction,andlandreclamation,the

6、rockymountainsweredestroyedandalargenumberofhighandsteeprockslopeswereformed,Theformofgeologicalhazards,mainlylandslidesandlandslidesthatoccuronthesehighandsteeprockslopes,posesaseriousthreattotheeconomicdevelopmentofsocietyandpeople'shealthandsafety.Therefore,thestabilityanalysisofhighrockslope

7、hasalsobecomeahotissueandakeyresearchdirectioninslopeengineeringdesign.Inthearticle,therockyhighslopeprojectwherethetowerofthe64#electrictowerfromChangshantoFengmingdaoislocatedistakenasanexampletodescribetheengineeringgeolo