基于非飽和滲流理論的松浦大橋土體岸坡的穩(wěn)定性研究.pdf

1、隨著巖土工程建設(shè)日益增多，滑坡坍塌對(duì)岸坡結(jié)構(gòu)的安全性極為不利，嚴(yán)重影響全國(guó)的經(jīng)濟(jì)建設(shè)，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失;尤其在多雨時(shí)節(jié)的傷亡事故成倍增長(zhǎng)，嚴(yán)重威脅人民的財(cái)產(chǎn)安全和生命安全;然而，影響滑坡的因素很多，諸如土體類別、土的濕化程度、土體內(nèi)部含水率、氣候的影響、岸坡上的附加荷載等。因此，研究岸坡變形破壞的過(guò)程，分析其失穩(wěn)的主要影響因素，對(duì)正確評(píng)價(jià)岸坡的穩(wěn)定性、采取合理有效的岸坡加固治理措施具有重要的實(shí)際意義。針對(duì)當(dāng)前岸坡的研究現(xiàn)狀，本論文以黑

2、龍江省哈爾濱市松浦大橋旁的非飽和土體岸坡結(jié)構(gòu)作為研究對(duì)象，根據(jù)規(guī)范對(duì)岸坡結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性要求，分析了岸坡結(jié)構(gòu)（滑坡部分）在自重荷載作用下，不同程度降雨類型時(shí)的岸坡變形特征。
　　本文在前輩們的研究結(jié)果基礎(chǔ)上，深入探究松浦大橋非飽和土岸坡結(jié)構(gòu)在自重荷載作用下的受力情況，通過(guò)有限元模型結(jié)構(gòu)分析，對(duì)不同降雨類型條件下的岸坡結(jié)構(gòu)位移值、最大剪應(yīng)力規(guī)律等進(jìn)行了詳細(xì)的研究，旨在通過(guò)力學(xué)分析，探索岸坡結(jié)構(gòu)的安全性。本研究主要內(nèi)容如下:
　　(

3、1)采集松浦大橋岸坡非飽和天然土體進(jìn)行基本物理力學(xué)試驗(yàn)，包括:密度試驗(yàn)、比重試驗(yàn)、含水率試驗(yàn)和剪切試驗(yàn)四項(xiàng)試驗(yàn)，并分別對(duì)每個(gè)試驗(yàn)項(xiàng)目從試樣采集、試驗(yàn)方法、數(shù)據(jù)提取和試驗(yàn)結(jié)果分析均進(jìn)行了詳實(shí)的試驗(yàn)設(shè)計(jì);同時(shí)在所取得的試驗(yàn)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，通過(guò)飽和度與含水率的換算關(guān)系，設(shè)計(jì)在不同飽和度條件下的非飽和土體試樣的直剪試驗(yàn)。
　　(2)基于有限元理論，應(yīng)用ANSYS軟件，對(duì)松浦大橋非飽和土體岸坡結(jié)構(gòu)，建立以實(shí)際路面結(jié)構(gòu)參數(shù)為基礎(chǔ)的有限元模型，并

4、在多種工況下，進(jìn)行自重荷載作用下的力學(xué)分析，得出的計(jì)算結(jié)果和工程實(shí)際情況相一致，證明該模型的合理性;同時(shí)初步探討降雨、降雪對(duì)非飽和土體岸坡穩(wěn)定性的影響。
　　(3)采用簡(jiǎn)化方法分析降雨條件下非飽和土坡結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和變形，首先在不考慮降雨持時(shí)的情況下，采用降雨強(qiáng)度不大時(shí)的自由垂直入滲模型。采用同一算例對(duì)四種模型（暴雨、大雨、中雨、小雨四種降雨類型）進(jìn)行模擬，得到非飽和土坡位移變形和剪應(yīng)力的發(fā)展趨勢(shì)。
　　(4)在土坡自重荷載作