降雨條件下順層巖質(zhì)邊坡致災(zāi)機(jī)理研究.pdf

1、隨著國(guó)家西部大開(kāi)發(fā)戰(zhàn)略的進(jìn)行，山區(qū)修建的高速鐵路越來(lái)越多，在山區(qū)修建高速鐵路將會(huì)產(chǎn)生很多高填方的路堤邊坡及高挖方的路塹邊坡。對(duì)于自然邊坡及支擋邊坡，降雨都會(huì)對(duì)邊坡的穩(wěn)定性產(chǎn)生很大的影響，據(jù)統(tǒng)計(jì)90％以上的滑坡都與降雨有關(guān)。因此，研究降雨條件下順層巖質(zhì)邊坡的穩(wěn)定性對(duì)于高速鐵路的運(yùn)營(yíng)安全有著重大的意義。
　　 論文主要是以鐵道部重點(diǎn)科研項(xiàng)目—高陡邊坡運(yùn)營(yíng)安全防災(zāi)監(jiān)控及報(bào)警系統(tǒng)技術(shù)研究(2010G018-E-4)為依托，利用數(shù)值分析軟

2、件Midas-GTS建立二維降雨分析模型，研究降雨條件下邊坡內(nèi)部孔隙水壓力變化規(guī)律、降雨過(guò)程中邊坡的變形規(guī)律等。以貴廣高速鐵路K307工點(diǎn)為原型進(jìn)行室內(nèi)降雨模型試驗(yàn)，通過(guò)配合比試驗(yàn)確定模型材料相似配合比，在配合比試驗(yàn)的基礎(chǔ)上建立室內(nèi)大型降雨物理模型試驗(yàn)，探討在降雨過(guò)程中邊坡內(nèi)部孔隙水壓力、體積含水量、坡體變形隨降雨時(shí)間的變化規(guī)律;研究支擋結(jié)構(gòu)邊坡在降雨過(guò)程中支擋結(jié)構(gòu)內(nèi)力的變化規(guī)律。論文取得的主要成果如下:
　　 1.利用Mida

3、s-GTS軟件建立邊坡降雨分析模型，得出在降雨入滲過(guò)程中，坡體內(nèi)的孔隙水壓力隨著降雨時(shí)間、降雨強(qiáng)度的增大而減小，坡體表面附近某些位置出現(xiàn)暫態(tài)飽和區(qū)，邊坡穩(wěn)定性降低;降雨強(qiáng)度增大坡體產(chǎn)生的位移也相應(yīng)的增大;邊坡在降雨條件下會(huì)沿著軟弱夾層面產(chǎn)生滑移-拉裂破壞。
　　 2.通過(guò)相似理論的分析，由彈性力學(xué)平衡微分方程、物理方程、幾何方程、邊界條件及運(yùn)動(dòng)學(xué)、水力學(xué)的基本理論推導(dǎo)了各物理量的相似判據(jù)。
　　 3.確定能夠滿(mǎn)足試驗(yàn)要求

4、的巖體及軟弱夾層的相似材料;通過(guò)大量配合比試驗(yàn)，得到了巖體相似材料最佳配合比，并且通過(guò)試驗(yàn)得到了各種相似材料的含量與相似巖體物理力學(xué)參數(shù)之間的關(guān)系;通過(guò)對(duì)軟弱夾層相似材料的研究，確定了能夠較好模擬軟弱夾層的相似材料配合比，并通過(guò)直剪試驗(yàn)得出軟弱夾層相似材料各組成成分對(duì)夾層物理力學(xué)性質(zhì)的影響;探討了不同含水量狀態(tài)下，軟弱夾層強(qiáng)度參數(shù)指標(biāo)的變化規(guī)律。
　　 4.對(duì)建模方法進(jìn)行了描述并敘述了試驗(yàn)中所需采集的數(shù)據(jù)、采集手段及采集原理，設(shè)