论文题目: 红层软岩边坡关键岩体力学参数确定
论文类型: 硕士论文
论文专业: 岩土工程
作者: 封志军
导师: 周德培
关键词: 随机模糊法,准则,岩体力学参数,极限平衡,有限元
文献来源: 西南交通大学
发表年度: 2005
论文摘要: 本论文提出了更适合于红层软岩特殊性质和地质特征的岩体力学参数的分析和选用方法,取得了如下研究成果和结论。 (1) 研究了影响边坡稳定性的各种岩土参数,分析了各参数对边坡稳定的敏感性,给出了相应的计算公式和曲线图,以及各参数敏感性的排序。同时给出了这些参数的取值范围。 (2) 根据岩土参数随机性和模糊性提出了按随机-模糊理论处理试验数据的方法,与传统数理统计方法相比有计算结果变异性小、对红层软岩适用性更好的优点。 (3) 利用数值计算分析红层软岩坡体稳定性时,建议采用Hoek-Brown准则确定关键岩体力学参数。总结出了利用BQ指标估算Hoek-Brown准则中的GSI指标和岩体弹性模量的经验公式,结合红层软岩的特殊性质和地质特征,总结出了按此准则确定岩体力学参数的成套方法。此外,还提出了考虑红层软岩质量分级和坡体结构选取岩体力学参数的综合方法。通过依托工程的数值计算分析,验证了这种方法选取岩体力学参数的合理性。 (4) 利用极限平衡法分析红层软岩坡体稳定性时,提出了采用极限平衡软件自动搜索滑移面的位置和利用Barton公式确定节理面的抗剪强度。引入了一个反映结构面起伏度的参数,将Barton给出的标准曲线量化,从而减小了确定结构面起伏度的不确定性。通过依托工程的实例分析,验证了以上方法选取岩体力学参数的合理性。
论文目录:
第1章 岩体力学参数现有取值方法的研究
1.1 前言
1.2 获取岩体力学参数的方法
1.2.1 用试验方法取得参数
1.2.2 用工程反分析法取得相关的参数
1.2.3 工程类比法
1.2.4 利用《工程岩体质量分级标准》确定红层软岩力学参数
1.3 《岩土工程勘察规范》建议的参数分析与选定方法
1.4 研究内容
第2章 红层软岩力学参数值及敏感性分析
2.1 红层软岩的物质成分
2.2 部分地区红层软岩的物理力学参数值
2.3 红层软岩边坡稳定性分析的参数取值范围
2.4 边坡稳定性对参数变化的敏感性分析
2.4.1 概述
2.4.2 受结构面控制的边坡稳定对参数的敏感性分析
2.4.3 均质边坡的稳定敏感性分析
2.5 本章小结
第3章 红层软岩岩体力学参数的分析与选用
3.1 红层软岩岩体力学参数的选取方法
3.2 影响岩体力学参数的主要因素
3.3 岩石力学参数试验数据的随机模糊处理方法
3.3.1 隶属函数
3.3.2 随机模糊统计的计算式
3.3.3 岩体抗剪强度的随机模糊线性回归法
3.4 南渝k56边坡岩体的关键岩体力学参数选取
3.5 本章小结
第4章 基于 Hoek-Brown准则确定数值计算中的岩体力学参数
4.1 前言
4.2 Hoek-Brown准则基本思想
4.3 完整岩体 Hoek-Brown常数m_i、σ_c计算
4.4 地质强度指标 GSI的确定
4.4.1 层状构造岩体 GSI取值
4.4.2 块状构造岩体 GSI取值
4.5 利用 RMR和 BQ指标估算节理岩体 GSI
4.6 基于 H-B准则确定节理岩体的力学参数
4.6.1 岩体抗拉强度和抗压强度估算
4.6.2 岩体抗剪强度估算
4.6.3 岩体变形模量估算
4.6.4 节理面法向刚度k_n、切向刚度k_s估算
4.7 工程实例分析
4.7.1 安楚k101边坡
4.7.2 南渝k56边坡
4.8 本章小结
第5章 极限平衡分析中岩体力学参数的确定
5.1 概述
5.2 红层软岩边坡的控制性结构面确定
5.2.1 从边坡内已有结构面中确定关键性结构面
5.2.2 边坡开挖潜在结构面的确定
5.3 水环境下的结构面抗剪强度参数的分析
5.4 极限平衡计算中关键力学参数的确定
5.4.1 无充填结构面的抗剪强度
5.4.2 有充填结构面的抗剪强度
5.5 确定关键参数的实例分析
5.5.1 工程概况
5.5.2 控制性结构面及其力学参数的确定
5.5.3 边坡岩体的参数取值
5.5.4 极限平衡分析结果
5.6 本章小结
结论
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果
发布时间: 2006-03-06
参考文献
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