關(guān)于邊坡穩(wěn)定性分析開題報告范文-開題報告-

關(guān)于邊坡穩(wěn)定性分析開題報告范文邊坡穩(wěn)定性的一般理解是邊坡中的滑動體沿滑面破壞，即抗滑力與滑動力之比。當(dāng)比值等于1,為極限平衡狀態(tài)；大于1,為穩(wěn)定狀態(tài)；小于1,為不穩(wěn)定狀態(tài)。這是一種巖體破壞的穩(wěn)定性概念。以下是邊坡穩(wěn)定性分析范文，供大家參考。邊坡穩(wěn)定性分析開題報告范文題目：山西某黃土邊坡的穩(wěn)定性分析1選題背景及意義1.1.1選題背景近年來，在黃土地區(qū)特別是在山西，隨著建筑物的大量興建和人們對空間的不斷開發(fā)、利用，邊坡工程越來越多，邊坡支護的形式也多種多樣。由于人們對建筑邊坡工程復(fù)雜性認(rèn)識不夠、工程經(jīng)驗不足，加上黃土本身土質(zhì)的特殊性，因此在工程施工中，支護結(jié)構(gòu)選擇不當(dāng)或支護強度設(shè)計不夠，以及不加強雨水及生產(chǎn)、生活用水管理，使邊坡浸水。所有這些造成許多邊坡工程事故，給國家經(jīng)濟及人民生命財產(chǎn)造成巨大損失。例如2019年4月27日，青海省銀鷹金融保安護衛(wèi)有限公司基地發(fā)生一起邊坡支護工程坍塌事故，造成數(shù)人死傷，經(jīng)濟損失達(dá)數(shù)十萬元。事故調(diào)查結(jié)果顯示，施工單位在沒有進(jìn)行任何地質(zhì)災(zāi)害危險性評估的情況下，擅自施工，且邊坡支護設(shè)計方案未按照規(guī)范設(shè)計，以及施工過程中也沒有根據(jù)現(xiàn)場的實際情況采取有效的防護措施，違反了建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范施工工藝流程，從而導(dǎo)致了事故的發(fā)生。像這樣的例子還有許多。巖土工程界普遍認(rèn)為引起邊坡工程失穩(wěn)事故的主要原因是工程地質(zhì)勘察存在問題、邊坡支護設(shè)計存在問題、邊坡工程施工存在的問題以及邊坡工程在使用中存在不當(dāng)?shù)葐栴}。而邊坡工程的設(shè)計又是最為重要的一方面，所以對于邊坡工程事故應(yīng)當(dāng)著重于這一方面的研究。1.1.2選題意義邊坡工程的設(shè)計及其穩(wěn)定性問題是結(jié)構(gòu)力學(xué)、土力學(xué)、水文地質(zhì)學(xué)等諸多工程領(lǐng)域?qū)W科的交匯，是一項涉及范圍較廣、難度較大的系統(tǒng)工程。同時，這是一項具有較強綜合性的課題，勘察、設(shè)計、施工等各個環(huán)節(jié)對于邊坡支護的穩(wěn)定都有巨大的影響，任何失誤都可能產(chǎn)生嚴(yán)重的后果。我國現(xiàn)在正大力發(fā)展中西部地區(qū)，而大部分黃土都分布在中西部地區(qū)，那么關(guān)于黃土邊坡穩(wěn)定性問題是在發(fā)展國家中西部的過程中所不能回避的問題。如在邊坡支護過程中由于勘察、設(shè)計、施工等不當(dāng)導(dǎo)致黃土滑坡對人民生命、財產(chǎn)安全構(gòu)成威脅問題等等。想要解決這些問題都必須對黃土邊坡穩(wěn)定做相應(yīng)的研究。本文主要從設(shè)計角度討論了黃土邊坡穩(wěn)定性分析方法及產(chǎn)生邊坡工程事故的原因，進(jìn)而試圖完善對邊坡工程事故的分析與研究，為以后類似工程的安全進(jìn)行提供參考依據(jù)。1.2國內(nèi)外邊坡穩(wěn)定性分析研究現(xiàn)狀1.2.1國外研究現(xiàn)狀邊坡的穩(wěn)定性研究迄今已有一百多年的歷史。英國的賴爾在一個多世紀(jì)之前就在《地質(zhì)學(xué)原理》一書中涉及到了邊坡失穩(wěn)的問題，并且認(rèn)為水是引起邊坡失穩(wěn)的首要原因。在此之后所有與巖土工程相關(guān)的問題，幾乎都對邊坡的穩(wěn)定性展開了研究。所有邊坡問題的研究都起始于自然邊坡的滑坡，過程的關(guān)鍵在于找到與所求最小安全系數(shù)相接近的主滑面的位置[1].19世紀(jì)中葉Fellenius（1927）就提出了有關(guān)邊坡穩(wěn)定分析的瑞典圓弧法。由于滑裂面是圓弧面，此法將土條底部的應(yīng)力近似地投影到土條重量的法線方向。將假設(shè)滑移面之上的土體分成若干個豎直土條，將作用于各土條上的所有力進(jìn)行力與力矩之間的平衡分析，又因為圓弧面的法向力過圓心，求距較為方便，可以較為簡便地求出土體在極限平衡狀態(tài)下穩(wěn)定的安全系數(shù)。由于瑞典圓弧法忽略了土條間的相互作用力的影響，所以是比較適用的一種方法[2].Bishop（畢肖普，1950）考慮了土條間力的相互作用。他改進(jìn)了傳統(tǒng)意義上的瑞典圓弧法，并且提出了關(guān)于邊坡穩(wěn)定的安全系數(shù)這一重要定義，假設(shè)土條之間存在水平方向的相互作用力，求得土條底部的法向力，從而求出安全系數(shù)。畢肖普忽略了條間的切向力，所得到的方法即為國內(nèi)外廣泛使用的畢肖普簡化式。由于推導(dǎo)中僅僅忽略了條間切向力，因此畢肖普簡化法比瑞典條分法更為合理。之后一段時間，邊坡的穩(wěn)定性研究相繼發(fā)展出Lowe-Karafiath法（1960）、Sarma法（1973,1979）等各類方法，它們統(tǒng)稱為極限平衡法。這些方法原則上都是將滑動體劃分為若干個微小土條而展開分析的。不同的極限平衡法假設(shè)的相應(yīng)條件有所不同，雖然假設(shè)條件對于邊坡穩(wěn)定性計算的結(jié)果有一定的影響，但是對于結(jié)果的分析驗證了適當(dāng)?shù)臈l件下依然可以使用極限平衡法。除了極限平衡法之外，還有極限分析法即所謂的能量法，此法就是我們所學(xué)過的上限定理。通過假定滑動土體為剛性、并且已知滑移面所在的位置。借助于位移協(xié)調(diào)條件，基于虛功原理求解滑動體處于極限狀態(tài)時的極限荷載、穩(wěn)定系數(shù)。但是由于滑動土體之間還存在非線性關(guān)系，而且土體并非為理想的剛體，因此該方法仍然存在局限性。與極限平衡法相比，有限元法更加精確，且無須任何假定就能對邊坡的穩(wěn)定進(jìn)行分析計算。有限元法與其他方法最大的不同之處在于，它在考慮了滑動土體中的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系的同時，還能滿足相應(yīng)的力學(xué)平衡條件。有限元法主要基于滑裂面上應(yīng)力分析和強度折減分析理論。Zienkiewicz（1975）等首次借助折減系數(shù)研究出土坡穩(wěn)定分析的強度折減彈塑性有限元法。有限元法目前已經(jīng)成為最有效、通用性最強、應(yīng)用最廣泛的方法之一[3~12].1.2.2國內(nèi)研究現(xiàn)狀邊坡支護工程在我國出現(xiàn)較晚。國內(nèi)對于邊坡工程的系統(tǒng)研究是在中華人民共和國成立之后，隨著國家的不斷發(fā)展、經(jīng)濟建設(shè)的水平不斷提高，工程建設(shè)涉及的邊坡也越來越多，因此對于邊坡的穩(wěn)定性研究也日益加深。我國對邊坡工程穩(wěn)定性研究大致分三個時段[13]:（1）被動治理時期。20世紀(jì)50年代初，由于對邊坡變形破壞所產(chǎn)生的危害性缺乏認(rèn)識，在建設(shè)中盲目地挖方，時常有邊坡失穩(wěn)事故的發(fā)生，從而被迫對已發(fā)生事故的邊坡重新進(jìn)行勘測、研究和治理。既延誤了工期，又增加了成本，對人力和物力產(chǎn)生很大的浪費。（2）專項研究時期。人們經(jīng)過不斷的施工實踐探索，逐漸意識到要有效地預(yù)防、減輕邊坡失穩(wěn)所造成的災(zāi)害，必須系統(tǒng)地深入研究各種邊坡的類型，包括分布條件、水文條件及其發(fā)生和運動的機理等。對此國內(nèi)的專家們列出了若干個專題進(jìn)行探討和研究。（3）從治理為主到預(yù)防為主的過渡時期，并逐漸形成一系列防治理論體系（20世紀(jì)80年代至今）。包括通過削減緩坡使得滑坡的體重減輕來達(dá)到穩(wěn)定的目的；通過防滲和排水、支擋、錨固、注漿和噴射混凝土表面等措施，逐漸過渡到以預(yù)防為主的邊坡支護體系。隨著國民經(jīng)濟的不斷發(fā)展，不穩(wěn)邊坡失穩(wěn)所造成的影響也變得更加地突出，對于防災(zāi)減災(zāi)的要求也更高。進(jìn)入21世紀(jì)，科學(xué)技術(shù)水平大大地提高，計算機軟件分析的能力也大大提高，這對于邊坡工程的穩(wěn)定性研究具有極大的幫助。1.2.3國內(nèi)外邊坡的治理研究現(xiàn)狀19世紀(jì)中期，西方國家就開始著手研究邊坡治理的方法，但由于各項理論知識處于初步發(fā)展階段，而且各種研究的技術(shù)水平還達(dá)不到要求，所以只能研究一些較為簡單的小型邊坡。且研究的手段也較為單一，多數(shù)通過削減坡度和設(shè)置擋土墻來治理邊坡。到了20世紀(jì)中期以后，經(jīng)濟建設(shè)蓬勃發(fā)展，西方各國開始大興土木工程，日益增加的工程建設(shè)也使得邊坡災(zāi)害越來越多地出現(xiàn)在人們眼前，大家開始意識到對于邊坡的預(yù)防和治理的重要性，于是人工支護邊坡工程開始逐漸被采用，而且取得了明顯的成效。人工支護邊坡經(jīng)歷了三個重要的發(fā)展階段[14~15]:（1）第一階段發(fā)生在20世紀(jì)中葉以前，當(dāng)時的西方國家為了經(jīng)濟的發(fā)展，大力地開采礦產(chǎn)資源。為了便于運輸，修建了許多的鐵路以及公路，正是由于這些工程的興建引起的大量邊坡滑坡問題，才使得邊坡理論逐漸被人們研究分析。（2）第二階段發(fā)生在20世紀(jì)50年代之后的數(shù)十年，人們逐漸學(xué)會使用抗滑樁來代替擋土墻進(jìn)行邊坡支護，這樣能夠有效地避免使用擋土墻而引發(fā)的施工所帶來的困難。（3）第三階段發(fā)生在20世紀(jì)80年代之后，人們逐漸開始用挖孔抗滑樁來對一些大型的邊坡工程進(jìn)行治理，同時還出現(xiàn)了錨索這一更加有效的治理方法。錨索以其優(yōu)良的力學(xué)性能和較高經(jīng)濟性很快地便應(yīng)用于各類邊坡的支護之中。對于國內(nèi)治理邊坡來說，相較于國外要晚了許多。起初都是使用抗滑擋土墻進(jìn)行簡便的治理，但這種方法最大的缺點就是不穩(wěn)定，受到稍許的外力就會發(fā)生失穩(wěn)。例如隴海鐵路在建設(shè)時只采取了簡便的邊坡支護手段，其后多次造成滑坡以及巖體的破碎崩塌等事故，嚴(yán)重地影響了鐵路的運營。在20世紀(jì)50年代末，國家開始重視邊坡工程的防治。在總結(jié)和吸取了各類工程的經(jīng)驗和教訓(xùn)之后，對于滑坡的形成條件、運動機理以及新的更加有效的防治措施有了更深入的研究。20世紀(jì)60年代末開始大量應(yīng)用的抗滑樁技術(shù)，它能夠有效地處理一些較大的邊坡支護問題。其后到了80年代又出現(xiàn)了更為先進(jìn)流行的噴錨技術(shù)。我國在經(jīng)過不斷的研究之后，也逐漸開始應(yīng)用這項技術(shù)，它不但具有比抗滑樁更優(yōu)秀的力學(xué)性能，而且具有更高的經(jīng)濟性，能夠廣泛地運用于各類邊坡支護。90年代之后，各類理論研究和技術(shù)手段也更加成熟。框架錨固、壓力注漿錨固等等邊坡治理技術(shù)更加成熟，也更加廣泛地運用于各類邊坡工程的治理。1.3研究思路與研究內(nèi)容1.3.1研究思路本文通過現(xiàn)場實踐勘查與軟件分析相結(jié)合，在充分了解本工程地區(qū)的地質(zhì)條件的前提下，依據(jù)“地質(zhì)過程機制分析-量化評價”的學(xué)術(shù)思想體系以及“系統(tǒng)工程地質(zhì)學(xué)”的方法論為指導(dǎo)，著重對于山西某黃土邊坡工程的穩(wěn)定性進(jìn)行了分析與評價。以現(xiàn)有的邊坡工程研究數(shù)據(jù)為前提，在充分掌握本實例邊坡工程的地質(zhì)條件之后，通過原型調(diào)研與室內(nèi)分析相結(jié)合、模式分析與模擬研究相結(jié)合、層次分析與系統(tǒng)評價相結(jié)合的思路，系統(tǒng)而全面地研究了影響邊坡工程穩(wěn)定性的條件及邊坡可能發(fā)生的失穩(wěn)形態(tài)等問題；分析所研究的結(jié)果，并得出邊坡工程的穩(wěn)定性評價結(jié)果；基于可能引起邊坡失穩(wěn)的原因，提出合理的工程處理措施。1.3.2研究內(nèi)容123下一頁本文擬以山西某黃土邊坡工程事故為背景，首先對邊坡支護穩(wěn)定性進(jìn)行分析、總結(jié)；利用理正巖土6.5軟件采用極限平衡法針對工程實際設(shè)計方案對邊坡的穩(wěn)定性進(jìn)行計算，并將計算結(jié)果與邊坡施工后的實際穩(wěn)定狀態(tài)進(jìn)行對比；其后，結(jié)合GEO5數(shù)值分析軟件進(jìn)行有限元計算分析，通過數(shù)值模型，得出現(xiàn)有設(shè)計方案安全性的結(jié)論，并提出相應(yīng)的處理措施；最后，對邊坡進(jìn)行重新設(shè)計計算，并利用理正巖土6.5及GEO5軟件驗證新設(shè)計方案的安全性、合理性。具體內(nèi)容如下：（1）首先簡單地介紹邊坡工程的研究背景和意義，簡述邊坡工程的發(fā)展歷程以及國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀。（2）闡述邊坡穩(wěn)定支護的理論以及計算設(shè)計方法。（3）掌握山西某黃土邊坡工程的背景與工程地質(zhì)條件，及其邊坡工程失穩(wěn)的情況。（4）分別利用理正巖土6.5和GEO5軟件對邊坡原支護設(shè)計方案進(jìn)行穩(wěn)定性驗算，并將所得計算結(jié)果與實際施工后的失穩(wěn)狀況進(jìn)行比較，得出原設(shè)計方案的不安全性結(jié)論。（5）對原支護設(shè)計方案進(jìn)行改進(jìn)，提出新的設(shè)計方案，并再次利用理正巖土6.5和GEO5軟件進(jìn)行計算，驗證新方案的安全性、合理性。1.4研究方法和技術(shù)路線1.4.1研究方法本文在對邊坡工程大背景介紹的前提下，運用理正巖土軟件，利用極限平衡法計算原設(shè)計方案的安全性。同時通過GEO5有限元軟件建立模型，進(jìn)行數(shù)值模擬分析，最后和理正軟件分析結(jié)果以及邊坡按原設(shè)計施工后實際的穩(wěn)定狀態(tài)進(jìn)行對比，分析并得出結(jié)論。1.4.2技術(shù)路線2提綱目錄摘要Abstract第1章緒論1.1選題背景及意義1.1.1選題背景1.1.2選題意義1.2國內(nèi)外邊坡穩(wěn)定性分析研究現(xiàn)狀1.2.1國外研究現(xiàn)狀1.2.2國內(nèi)研究現(xiàn)狀1.2.3國內(nèi)外邊坡的治理研究現(xiàn)狀1.3研究思路與研究內(nèi)容1.3.1研究思路1.3.2研究內(nèi)容1.4研究方法和技術(shù)路線1.4.1研究方法1.4.2技術(shù)路線第2章邊坡工程穩(wěn)定性分析原理2.1概述2.2邊坡穩(wěn)定性的影響因素2.3黃土性質(zhì)對于邊坡穩(wěn)定性的影響2.4邊坡穩(wěn)定性分析方法2.4.1定性分析方法2.4.2定量分析方法2.4.3極限平衡法2.4.4數(shù)值計算分析法2.5邊坡工程防護與加固2.6邊坡穩(wěn)定性分析軟件簡介2.6.1理正巖土6.5軟件簡介2.6.2GEO5軟件簡介2.7本章小結(jié)第3章某事故廠房邊坡工程地質(zhì)條件及支護簡況3.1區(qū)域地質(zhì)背景3.2場地工程地質(zhì)條件3.2.1工程地質(zhì)條件3.2.2水文地質(zhì)條件3.2.3水的腐蝕性分析與評價3.2.4地基土的腐蝕性分析與評價3.2.5地震效應(yīng)3.3巖土物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)3.3.1土工試驗數(shù)據(jù)3.3.2原位測試數(shù)據(jù)3.4地基土承載力3.5濕陷性分析評價3.5.1地基濕陷等級的確定3.5.2濕陷土層厚度及分布情況3.5.3濕陷性分析與評價3.6實例邊坡支護簡況及其變形破壞情況3.6.1實例邊坡支護簡況3.6.2實例邊坡變形破壞情況3.7本章小結(jié)第4章廠房邊坡的極限平衡穩(wěn)定驗算分析4.1邊坡的等級與計算方法4.2穩(wěn)定性分析的基本公式4.2.1通用方法計算公式4.2.2《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》計算公式4.2.3其他因素的影響4.3計算剖面4.4計算參數(shù)4.4.1地震信息4.4.2水位信息4.4.3地層參數(shù)選取4.5邊坡現(xiàn)狀穩(wěn)定性分析4.5.1簡化Bishop法計算4.5.2Janbu法計算4.6現(xiàn)狀邊坡穩(wěn)定性計算結(jié)果4.7邊坡穩(wěn)定性計算結(jié)果分析4.8本章小結(jié)上一頁123下一頁第5章廠房邊坡支護數(shù)值模擬5.1有限元在巖土工程中的應(yīng)用5.1.1概述5.1.2有限單元強度折減法5.1.3穩(wěn)定系數(shù)的定義5.1.4本構(gòu)模型的選取5.1.5屈服準(zhǔn)則的選取5.1.6流動法則的選取5.1.7滑裂面的確定5.1.8邊坡失穩(wěn)的判據(jù)5.219-19剖面工況數(shù)值計算結(jié)果5.2.1邊坡原始狀態(tài)穩(wěn)定性分析5.2.219-19剖面各工況穩(wěn)定性分析5.2.3兩種方法計算結(jié)果分析對比評價5.3本章小結(jié)第6章廠房邊坡新的支護設(shè)計與驗算6.119-19邊坡新的加固設(shè)計方案6.2理正巖土對邊坡新方案的穩(wěn)定性驗算6.2.1簡化Bishop法計算6.2.2Janbu法計算6.2.3理正軟件邊坡穩(wěn)定性計算結(jié)果6.3GEO5軟件對邊坡新支護方案的穩(wěn)定性驗算6.4新方案兩種計算的對比分析6.5本章小結(jié)結(jié)論與建議結(jié)論建議參考文獻(xiàn)致謝3研究進(jìn)度1、20XX.X.X~20XX.X.X完成開題報告編寫，質(zhì)量達(dá)到規(guī)定要求2、20XX.X.X~20XX.X.X完成基本計算過程3、20XX.X.X~20XX.X.X完成正文編寫，提交論文初稿，由指導(dǎo)教師批閱、修改。4、20XX.X.X~20XX.X.X提交論文二稿，由指導(dǎo)教師批閱、修改。5、20XX.X.X~20XX.X.X交畢業(yè)論文正本，質(zhì)量達(dá)到規(guī)定要求。6、20XX.X.X~20XX.X.X指導(dǎo)教師將評閱好的畢業(yè)論文交教研室，進(jìn)行形式審查，上網(wǎng)查詢及交叉評閱。7、20XX.X.X~20XX.X.X答辯4參考文獻(xiàn)[1]王智合。黃土滑坡、高邊坡穩(wěn)定性分析研究及工程應(yīng)用[D].西安建筑科技大學(xué)，2019.1~2[2]王玉平，曾志強與潘樹林，邊坡穩(wěn)定性分析方法綜述[J].西華大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2019（02）：101~105[3]王艷紅，邊坡穩(wěn)定性分析方法綜述[J].甘肅科技，2019（03）：179~180+219[4]華道柱，淺談邊坡穩(wěn)定性分析方法[J].創(chuàng)新科技，2019（09）：67~68[5]丁參軍，邊坡穩(wěn)定性分析方法研究現(xiàn)狀與趨勢[J].水電能源科學(xué)，2019（08）：112~114+212[6]曹毅，邊坡穩(wěn)定性分析方法綜述及發(fā)展趨勢研究[J].經(jīng)營管理者，2019（08）：1~2[7]王金濤，楊登峰。淺析邊坡穩(wěn)定性分析研究現(xiàn)狀[A].《建筑科技與管理》組委會。2019.2~3[8]李方中，邊坡穩(wěn)定性分析研究現(xiàn)狀。河南建材[J],2019（01）：125~126[9]ShubhPathak,Bj?rnNilsen.ProbabilisticrockslopestabilityanalysisforHimalayanconditions[J].BulletinofEngineeringGeologyandtheEnvironment,2019,Vol.63（1），Pp:25~32[10]XingZhengWu.Probabilisticslopestabilityanalysisbyacopula-basedsamplingmethod[J].ComputationalGeosciences,2019,Vol.17（5），pp:739~755[11]PinomEring,G.L.SivakumarBabu.Probabilisticbackanalysisofrainfallinducedlandslide-AcasestudyofMalinlandslide,India[J].EngineeringGeology,2019[12]CormacReale,KennethGavin,LukeJ.Prendergast,JianfengXue.Multi-modalReliabilityAnalysisofSlopeStability[J].TransportationResearchProcedia,2019[13]劉春明，同三公路K560+300-K561+000路塹邊坡凍融失穩(wěn)機理研究[D],東北林業(yè)大學(xué)，2019.18~20[14]曾輝，貴州凱里市龍場鎮(zhèn)崩塌形成機制研究[D],成都理工大學(xué)，2019.108~109[15]廖坤炎，滇東北太平滑坡穩(wěn)定性分析及其防治對策研究[D],湖南科技大學(xué)，2019.91~92[16]羅元斌，邊坡工程穩(wěn)定性分析及處治技術(shù)研究[D],中南大學(xué)，2019.85~88[17]王立彬等，某尾礦壩邊坡穩(wěn)定性計算與安全分析[J].有色金屬（礦山），2019（05）：52~56[18]陳勝波，邊坡工程失穩(wěn)災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)的研究[D],中南大學(xué)，2019.83~86[19]RigidPlasticFESlopeStabilityAnalysisCombinedWithRainFallWaterInfiltration[J].JapaneseGeotechnicalSocietySpecialPublication,2019,Vol.1（3），pp:2~28[20]JohnR.Greenwood.SLIP4EX–AProgramforRoutineSlopeStabilityAnalysistoIncludetheEffectsofVegetation,ReinforcementandHydrologicalChanges[J].GeotechnicalandGeological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