考虑土体流变特性的边坡参数反演及其稳定性分析.pdf

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1、学校代码10530学号200913011591分类号TU476+.4密级硕硕士士学学位位论论文文考虑土体流变特性的边坡参数反演及其稳定性分析学位申请人蔡志远指导教师马石城教授学院名称土木工程与力学学院学科专业结构工程研究方向土-结构相互作用问题二〇一二年五月二十二日ConsiderthesoilrheologicalpropertiesoftheslopeparameterinversionanditsstabilityanalysisCandidateCaiZhiyuanSupervisorProfessor.MaShichengColl

2、egeCivilEngineeringandMechanicsCollegeProgramSoil-StructureInteractionSpecializationStructuralEngineeringDegreeMasterUniversityXiangTanUniversityDateMay,2012湘潭大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均

3、已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期：年月日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门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。本人授权湘潭大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日湘潭大学硕士论文摘要众多研究成果显示，边坡位移的变化具有明显的时效性，随时间的发展其变形也在不断地发展

4、，边坡从开始变形到最终破坏，都要经历一段时间，短则几个月，长则达几年甚至几十年。土的蠕变分为衰减蠕变和非衰减蠕变，在流变模型中三参数流变模型可以模拟衰减蠕变过程。本文选用一边坡工程实例对其进行流变分析。根据测斜孔的水平位移监测数据可以看出其呈现衰减蠕变的特征，本文选用三参数流变模型和人工神经网络-遗传算法对流变参数进行反演，再将反演得到的流变参数用于数值计算，从而与工程实际量测位移值进行对比。然后再利用边坡失稳判据算出本文边坡考虑流变与不考虑流变的安全系数，从而对边坡的稳定性进行分析。本文主要的研究成果概括如下:（1）三参数蠕变模型（H-K

5、模型）模型参数少，物理意义明确，能描述土体衰减蠕变的特点。本文所选用的工程实例边坡水平位移随时间变化呈现衰减蠕变特征，因此本文采用H-K模型进行数值分析。（2）根据各个时间所对应的边坡水平实测位移，以及采用FLAC3D进行流变数值计算得到的位移值，采用人工神经网络-遗传算法对H-K模型的流变参数进行反演。再利用反演得到的流变参数进行数值计算得出计算位移值，从而与实测值作对比，计算结果表明，位移初期增加较快，之后逐渐的趋于稳定。（3）考虑流变时，很难用计算不收敛准则作为边坡失稳的判据。选用位移突变准则作为考虑流变的边坡失稳的判据对本文边坡的稳

6、定性进行分析，分析表明边坡的安全系数呈现衰减趋势，开始时衰减速度较快，之后衰减速度逐渐变慢，最后趋于稳定。关键词：边坡；衰减蠕变；流变模型；参数反演；稳定分析.I湘潭大学硕士论文AbstractManyresearchresultsshow,theslopedisplacementhavetimeliness,itsdeformationareconstantlydevelopinggrowthoftime.Deformationoftheslopefromthebeginningtothefinaldestructionofgothrou

7、ghaperiodoftimeasshortasafewmonths,aslongasyearsorevendecades.Inthispaper,soilcreeptheorycombinedwithacertainslopeoftheGanzhou-LongyanRailwaytostudythecharacteristicsofthedisplacementlimitation,andslopestabilitytomakeareasonableevaluation.Accordingtothemeasuredslant-holeho

8、rizontaldisplacementmonitoringdatacanbeseenshowingtheattenuationcreepcharacteristics,this