離散元法在高邊坡穩(wěn)定性中的應(yīng)用研究.pdf

1、伴隨著我國快速發(fā)展的建設(shè)事業(yè)和西部大開發(fā)戰(zhàn)略的實(shí)施，我國高等級(jí)公路建設(shè)逐漸由東部轉(zhuǎn)向西部，由平原轉(zhuǎn)入山區(qū)。山區(qū)地形、地質(zhì)條件復(fù)雜，高填深挖不可避免，所以，高邊坡的穩(wěn)定性研究對(duì)公路建設(shè)、運(yùn)營具有重大的意義。雖然目前已經(jīng)有比如極限平衡法、有限元分析法等研究方法來進(jìn)行邊坡的穩(wěn)定性分析，但是由于極限平衡法沒有考慮土體應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系的影響，而且需要提前假定土坡滑裂面的形狀和位置，這些假定和簡化可能與實(shí)際不符;相比較而言有限單元法計(jì)算結(jié)果要更準(zhǔn)確，但

2、無法動(dòng)態(tài)地模擬土坡的整個(gè)破壞過程。作為離散單元法之一的顆粒流方法，就可以很好地彌補(bǔ)上述方法所存在的弊端。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴通過了室內(nèi)實(shí)驗(yàn)，研究了高填方所用的填料的物理力學(xué)性質(zhì)。借助試驗(yàn)，獲得了在邊坡穩(wěn)定性分析中必需的宏觀參數(shù)，為后文采用顆粒流理論進(jìn)行高邊坡模型建立所需的細(xì)觀參數(shù)提供依據(jù)。試驗(yàn)得出的宏觀參數(shù)，可采用傳統(tǒng)的極限平衡分析方法進(jìn)行穩(wěn)定性分析，并與離散元方法的分析結(jié)果進(jìn)行相互對(duì)比研究。⑵通過詳細(xì)介紹離散元法顆粒流方

3、法應(yīng)用于土體分析的基本理論，進(jìn)行雙軸試驗(yàn)數(shù)值模擬，建立了細(xì)觀參數(shù)與宏觀參數(shù)之間的關(guān)系，室內(nèi)試驗(yàn)獲取宏觀參數(shù)匹配顆粒流方法所需的細(xì)觀參數(shù)，為建立高填方土質(zhì)邊坡坡顆粒流模型提供細(xì)觀參數(shù)依據(jù)。⑶運(yùn)用離散元顆粒流軟件建立了高填方土質(zhì)邊坡顆粒流模型，結(jié)合強(qiáng)度折減法和改進(jìn)的重力增加法對(duì)其穩(wěn)定性動(dòng)態(tài)的模擬了邊坡滑動(dòng)破壞的整個(gè)過程，求得其安全系數(shù)和土坡滑動(dòng)破壞面，并將計(jì)算結(jié)果與基于傳統(tǒng)的極限平衡法分析軟件的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了比較。⑷通過以上的研究分析可知離