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【6h】

基于离散元的反倾层状岩质边坡倾倒变形分析

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随着国内外大量基础设施建设的发展，越来越多的岩质边坡倾倒失稳现象不断在实际工程中被揭露。现阶段针对于反倾层状岩质边坡的研究主要集中在该类型边坡的分类、稳定性影响因素等方面。厄瓜多尔德尔西水电站左岸边坡在施工过程中发生较为明显的倾倒变形，严重影响了工程安全，本文以该项目为研究背景和研究思路的来源。首先总结了反倾层状岩质边坡破坏模式及稳定性分析方法，并采用离散元方法与块体倾倒极限平衡分析方法对比研究。而后，基于正交试验理论分析了等厚均质反倾层状岩质边坡内部影响因素的显著性，并基于云计算分析了软硬互层反倾核心影响因素的敏感性。最后，对实际工程案例进行稳定性分析，改进了预应力锚索的加固方法，提出了该边坡合理的加固方案。主要研究成果及结论如下： (l)离散元法与解析方法对比分析结果表明，离散元有效的克服了传统解析方法的局限性.离散元法适用于各种类型、尺度的边坡倾倒变形分析，并发现了解析法在实际应用中可能存在的问题。 (2)通过正交试验安全系数结果对边坡稳定性各因子的显著性进行分析，各因子显著性分析的排序为：边坡坡角α＞岩体力学参数＞边坡高度H＞岩层倾角β。同时也发现当边坡岩层倾角较小时，也有发生倾倒破坏的可能性。 (3)通过实现云计算进行数值模拟，验证了云计算在岩土工程中应用的可行性。通过对软硬互层反倾边坡核心影响因素敏感性分析，结果表明反倾边坡的稳定性主要受软岩参数决定。 (4)通过对德尔西水电站坝轴线左岸边坡进行稳定性分析，确定该边坡的破坏模式为的块体倾倒破坏。采用改进后的预应力锚索加固方法对该边坡进行加固，结果表明改进后的预应力锚索可以较为真实的反应锚索及砂浆状态。

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