了得網工業技術_基於應變軟化理論的順層邊坡失穩機理及局部破壞範圍研究

內容簡介

本書綜合采用資料統計、室內試驗、數值計算、理論分析、現場監測，及現場調研等多種手段，從層間泥化夾層的應變軟化效應研究入手，結合應變軟化本構模型的數值實現，建立含層間應變軟化效應的順層邊模型，對順層邊坡泥化夾層問題進行深入研究，並分別依托宜萬線巴東車站順層邊坡和重慶湘渝高速順層滑坡對本研究成果進行驗證。

作者簡介

鄭立寧，高級工程師，中建地下空間有限公司總工程師兼技術中心主任,四川省地下空間產業技術研究院院長,中國岩石力學學會地下空間專委會常務理事,四川省土木建築學會地下空間專委會主任,主持國家科技部十三五國家重點專項子課題、住建部科技研發項目、四川省科技廳科技支撐計劃重大課題等項目總計7項,主編中國工程建設標準化協會標準3部,四川省地方標準2部，發表學術論文23篇，獲得授權專利13項，獲得省部級獎項5項。

第1章緒論 - 1 -
1.1 問題的提出 - 1 -
1.2 國內外研究現狀 - 3 -
1.2.1 泥化夾層剪切強度變化特征研究現狀 - 3 -
1.2.2 基於應變軟化理論的邊坡力學行為特征研究現狀 - 5 -
1.2.3 順層邊坡失穩機理研究現狀 - 7 -
1.2.4 順層邊坡局部破壞範圍研究現狀 - 9 -
1.3 存在的主要問題及擬解決的方法 - 10 -
1.4 主要研究內容及技術路線 - 11 -
1.4.1 主要研究內容 - 11 -
1.4.2 研究技術路線 - 12 -
第2章泥化夾層剪切強度變化特征試驗研究 - 15 -
2.1 泥化夾層應變軟化特征試驗研究 - 15 -
2.1.1 順層滑坡中的典型層間泥化夾層類型分析 - 15 -第1章緒論   - 1 -
1.1 問題的提出   - 1 -
1.2 國內外研究現狀   - 3 -
1.2.1 泥化夾層剪切強度變化特征研究現狀   - 3 -
1.2.2 基於應變軟化理論的邊坡力學行為特征研究現狀   - 5 -
1.2.3 順層邊坡失穩機理研究現狀   - 7 -
1.2.4 順層邊坡局部破壞範圍研究現狀   - 9 -
1.3 存在的主要問題及擬解決的方法   - 10 -
1.4 主要研究內容及技術路線   - 11 -
1.4.1 主要研究內容   - 11 -
1.4.2 研究技術路線   - 12 -
第2章泥化夾層剪切強度變化特征試驗研究   - 15 -
2.1 泥化夾層應變軟化特征試驗研究   - 15 -
2.1.1 順層滑坡中的典型層間泥化夾層類型分析   - 15 -
2.1.2 采樣區工程地質特征   - 17 -
2.1.3 試樣的制取與保存   - 19 -
2.1.4 試樣的物質成分分析   - 20 -
2.1.5 應變軟化試驗過程及結果   - 20 -
2.1.6 泥化夾層應變軟化試驗方法及步驟總結   - 24 -
2.2 不同類型泥化夾層應變軟化特征綜合分析   - 25 -
2.2.1 泥化夾層峰殘剪切強度值分布特征總述   - 25 -
2.2.2 不同類型泥化夾層峰殘剪切強度值對比分析   - 27 -
2.2.3 泥化夾層應變軟化過程中的塑性剪切位移分析   - 30 -
2.3 水對泥化夾層應變軟化特征的影響分析   - 31 -
2.3.1 水對泥化夾層峰值剪切強度的影響   - 31 -
2.3.2 水對泥化夾層應變軟化過程的影響   - 33 -
2.4 泥化夾層剪切強度隨時間變化的軟化及硬化特征研究   - 35 -
2.4.1 試驗方法   - 35 -
2.4.2 試驗結果分析   - 36 -
2.5 本章小結   - 38 -
第3章含應變軟化特征的數值模型研究   - 40 -
3.1 FLAC及應變軟化本構特征   - 40 -
3.1.1 FLAC特征   - 40 -
3.1.2 FLAC應變軟化-硬化本構模型特征   - 41 -
3.2 FLAC應變軟特征的實現   - 41 -
3.2.1 鏈表式數據類型的特點   - 42 -
3.2.2 FLAC數據的訪問與修正   - 42 -
3.2.3 FLAC數據類型的特點   - 43 -
3.2.4 FLAC中含應變軟化特征的完善   - 44 -
3.3 含應變軟化的直剪試驗數值驗證   - 46 -
3.3.1 模型的建立   - 47 -
3.3.2 剪切應力-位移關繫曲線模擬結果   - 48 -
3.3.3 漸進性破壞過程及內部應力變化特征   - 48 -
3.4 強度參數演化與剪切應力-位移關繫曲線研究   - 51 -
3.5 本章小結   - 54 -
第4章基於應變軟化理論的順層邊坡力學行為分析   - 56 -
4.1 順層邊坡復模型的設計   - 56 -
4.1.1 模型的幾何特征   - 56 -
4.1.2 的設置   - 56 -
4.1.3 模型的本構關繫及材料參數   - 58 -
4.2 應變軟化對層間應力特征的響應   - 58 -
4.2.1 應變軟化效應前層間的受力特征   - 58 -
4.2.2 產生應變軟化效應的力學準則   - 60 -
4.2.3 應變軟化效應對層間應力特征的響應   - 61 -
4.3 應變軟化效應的鏈式傳遞   - 63 -
4.3.1 漸進性破壞現像的產生   - 64 -
4.3.2 漸進性破壞過程中層面應力變化特征   - 67 -
4.3.3 漸進性破壞的機理   - 69 -
4.4 順層邊坡破壞特征分類   - 71 -
4.5 本章小結   - 71 -
第5章順層邊坡首段局部破壞範圍研究   - 73 -
5.1 首段局部破壞範圍的定義   - 73 -
5.2 首段局部破壞範圍的影響因子敏感度分析   - 74 -
5.2.1 單因子敏感度分析   - 74 -
5.2.2 多因子敏感度分析   - 76 -
5.3 首段局部破壞範圍理論計算公式分析   - 78 -
5.3.1 局部破壞範圍與層厚的關繫   - 79 -
5.3.2 局部破壞範圍與岩層傾角的關繫   - 79 -
5.3.3 局部破壞範圍與泥化夾層峰值摩擦角的關繫   - 80 -
5.3.4 局部破壞範圍與泥化夾層殘餘摩擦角的關繫   - 80 -
5.3.5 局部破壞範圍與泥化夾層峰值黏聚力的關繫   - 81 -
5.3.6 局部破壞範圍與泥化夾層殘餘黏聚力的關繫   - 81 -
5.3.7 局部破壞範圍與泥化夾層塑性剪切位移的關繫   - 82 -
5.3.8 局部破壞範圍與坡長的關繫   - 82 -
5.3.9 首段局部破壞範圍理論計算公式的擬合   - 86 -
5.4 理論計算公式的簡化分析   - 87 -
5.4.1 泥化夾層的極限應變軟化特征   - 87 -
5.4.2 首段局部破壞範圍理論計算公式的簡化分析   - 87 -
5.5 基於現場樣本邊坡特征的理論計算公式修正分析   - 88 -
5.6 含泥化夾層順層邊坡局部破壞範圍的計算方法及步驟   - 91 -
5.6.1 確定順層邊坡岩體結構特征   - 91 -
5.6.2 分析順層邊坡中泥化夾層特征   -91 -
5.6.3 邊坡破壞模式判斷   -92 -
5.6.4 局部破壞範圍計算   -92 -
5.7 本章小結   -92 -
第6章工程實例   -94 -
6.1 宜萬線巴東車站順層邊坡開挖現場監測及數值計算驗證   -94 -
6.1.1 宜萬線巴東車站工程地質條件   -94 -
6.1.2 宜萬線巴東車站順層邊坡支擋設計方案   -97 -
6.1.3 現場監測方案及監測過程   -101 -
6.1.4 分項監測成果分析   -106 -
6.1.5 監測成果綜合分析   -115 -
6.1.6 數值計算驗證   -119 -
6.1.7 無支護作用下的開挖局部破壞範圍分析   -126 -
6.1.8 小結   -127 -
6.2 重慶湘渝高速順層滑坡破壞特征   -127 -
6.2.1 工程概況   -127 -
6.2.2 滑坡工程地質條件   -127 -
6.2.3 滑坡基本特征   -129 -
6.2.4 滑坡形成的原因   -130 -
6.2.5 滑坡滑移範圍的理論計算驗證分析   -131 -
6.3 四川簡陽雷打石順層滑坡破壞特征研究   -131 -
6.3.1 工程概況   -131 -
6.3.2 滑坡工程地質條件   -132 -
6.3.3 滑坡基本特征   -134 -
6.3.4 滑坡形成的原因   -135 -
6.3.5 滑坡滑移範圍的理論計算驗證分析   -136 -
6.4 本章小結   -137 -
結論   -138 -
參考文獻   - 141 -

前言

進入 21 世紀以來，全國的交通基礎設施建設進入新的高潮，截至 2015 年年底，全國鐵路營業裡程達到 12.1 萬千米，其中高鐵營業裡程超過 1.9 萬千米，全國高速公路總裡程已經達到 11.7 萬千米。大量的交通基礎設施工程建設必然導致數量繁多的順層路塹邊坡開挖出現，其中含泥化夾層緩傾角（岩層傾角＜35°）順層路塹邊坡支擋防護難度較大，往往具有局部破壞現像，存在漸進性失穩機理，但該理論一直缺少深入的分析與研究。

漸進性破壞理論一般源於岩土材料的應變軟化效應。為了深入分析順層邊坡漸進性失穩機理，確定其局部破壞範圍，我們綜合采用資料統計、室內試驗、數值計算、理論分析、現場監測及現場調研等多種手段，從層間泥化夾層的應變軟化效應研究入手，結合應變軟化本構模型的數值實現，建立含層間應變軟化效應的順層邊模型，對該繫列問題進行深入研究。本書共 6 章：第 1 章為緒論，重點提出問題，並對比國內外研究現狀，總結形成研究思路；第 2 章為泥化夾層剪切強度變化特征試驗研究，重點研究不同類型泥化夾層應變軟化特征、泥化夾層水敏感性及時間效應；第 3 章為含應變軟化特征的數值模型研究，重點研究 FLAC 應變軟特征的實現；第 4 章為基於應變軟化理論的順層邊坡力學行為分析，重點研究含應變軟化的順層邊坡計算模型的漸進性破壞特征；第 5 章為順層邊坡首段局部破壞範圍研究，重點研究層厚、岩層傾角等因子對首段局部破壞範圍的影響，並形成計算公式；第 6 章為工程實例，重點研究了長期現場監測的宜萬鐵路巴東車站順層邊坡工程，且結合重慶湘渝高速順層滑坡、四川簡陽雷打石順層滑坡進行工程驗證。本書部分研究成果可應用於工程實踐，同時也為今後進一步深入研究順層邊坡穩定性奠定了一定的理論基礎。

在本書的撰寫期間，感謝西南交通大學程謙恭教授、文江泉副教授、趙文副教授、郭永春副教授在研究過程中的具體指導，感謝楊丹老師在室內試驗過程中大力支持及趙陽、徐飛飛、宋磊等的辛勤勞動，感謝鐵道第三勘察設計院集團有限公司周海、中鐵西北科學研究院有限公司吳坤在現場案例分析過程中的鼎力幫助。

在本書的出版過程中，得到了中建地下空間有限公司薛國州總經理、田強常務副總經理的支持與鼓勵，在此一並感謝。

感謝中國建築股份有限公司毛志兵總工程師為本書作序。

由於作者水平有限，書中難免有不妥之處，懇請專家及同行批評指正。

作
者

2017年1月

商品搜索

商品分类

【醫學】

【各大出版社】