基于强度双折减系数的露天矿陡帮边坡稳定性分析

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滑坡是全球性的地质灾害,世界上许多国家都面临着不同程度的滑坡灾害影响。我国是世界上受滑坡灾害影响比较严重的国家之一,滑坡灾害大约占我国所有地质灾害的70%。准确分析边坡的稳定性是正确及时预报滑坡的重要保障,随着计算机技术和有限元技术的发展,有限元强度折减法在边坡稳定性分析中的应用越来越多。为准确分析边坡的稳定性,本文基于大型有限元软件ABAQUS对有限元强度双折减系数法进行探讨研究,通过计算分析经典的边坡算例,并结合对井东煤业工业广场西帮边坡的稳定性分析证实了强度双折减系数法的可行性和正确性。本文主要研究内容如下:(1)基于井东煤业副井场西帮边坡区域地质资料,取边坡中有代表性的岩土体试样进行反复直剪试验和三轴剪切试验,确定岩土体的物理力学参数以及在边坡破坏过程中黏聚力c和内摩擦角φ不同的衰减程度。(2)将强度双折减系数法与ABAQUS软件相结合,以场变量的形式实现折减系数的变化,充分利用软件强大的后处理功能,动态显示塑性区发展情况,描绘位移与折减系数的关系曲线。(3)针对各个本构模型的优点及不足,选用ABAQUS中扩展的Mohr-Coulomb塑性模型,结合经典的边坡算例,对有限元强度单折减系数法与强度双折减系数法的失稳判据对比分析,确立适用于强度双折减系数法的失稳判据。并对相关影响因素的影响规律分析研究,确立各个影响因素对强度双折减系数法的影响情况。(4)结合工程实例,对有限元强度双折减系数法、有限元强度单折减系数法及极限平衡法进行分析比较,发现在边坡稳定性分析中,强度双折减系数法相比强度单折减系数法更能准确反映边坡真实的稳定性。
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