推移式滑坡稳定计算新方法研究

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滑坡是影响人类生存与发展的三大自然灾害之一。滑坡不仅威胁人民生命财产安全,而且对自然环境和资源具有严重的破坏性。加强滑坡灾害的研究,尤其是对滑坡稳定性研究,具有重要的现实意义和巨大的社会和经济效益。本文作者读研期间参与了三峡库区地质灾害防治与预警项目,接触了众多的推移式滑坡,促使作者对推移式滑坡稳定性开展研究。  本文对当下滑坡稳定计算运用最多的极限平衡法和有限元法对比研究,阐述了这两类方法存在的优缺点,总结出现有滑坡稳定计算方法最主要的几个问题:首先,滑面采用理想弹塑性模型,未考虑滑面真实应力应变;第二,稳定系数定义欠妥;第三,这些方法均采用并不严谨的强度折减法;最后,许多因素导致有限元计算不收敛。为了解决这些问题,获取更加真实滑坡稳定性,本文引入卢应发教授提出的滑坡稳定计算新系统(包括:新型节理本够模型、新型稳定系数计算方法、新型条分法和新型有限元计算方法-滑面边界法);同时,本文作者受到卢应发教授以及前辈们的启发,提出了两种改进稳定系数定义法;课题组针对卢应发教授新理论基于ABAQUS编制了新的有限元计算软件-滑面边界法程序,作者对该程序进一步优化。  作者利用传统极限平衡法、新条分法和滑面边界法对三峡库区典型推移式滑坡具体实例安全系数计算,对比研究各个方法计算结果,探究新方法的合理性和优越性。并采用成熟有限元软件ABAQUS和GEO-SLOPE模拟分析该滑坡变形与受力,对比新型有限元计算方法-滑面边界法模拟结果,观察新方法模拟效果。最后,利用现场勘查资料与软件模拟效果对比,一方面试图说明有限元软件模拟效果,另一方面为该典型滑坡的稳定状态提供依据。研究结果表明:滑坡稳定计算新方法理论完善,计算方法快捷方便,计算结果合理,数值模拟效果较好。
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