导　　师： 阴可

学科专业： H14

授予学位： 硕士

作　　者： ;

机构地区： 重庆大学

摘　　要： 国家新能源开发战略和对农业及水利资源的巨大投入促进了水利水电工程的发展和建设。在水利水电工程建设中不可避免地会遇到岩体开挖和边坡稳定性的问题。岩体开挖从力学角度分析主要是一种卸荷作用,而当前分析和设计中普遍采用的岩体力学参数是在传统加载试验条件下获取的,用加载试验获得的岩体参数去分析岩体开挖卸荷问题,取得的成果与实际情况存在不同程度的差异,可能导致安全隐患和工程事故。针对水利工程特点,研究分析岩质边坡开挖卸荷力学特性,寻求简便实用的考虑岩体开挖卸荷效应的理论和数值方法来分析和计算水利工程岩质边坡开挖过程及其稳定性,对于水利水电工程的设计与建设是有意义和价值的。本文针对这一问题,从理论推导、数值分析、与相关研究对比验证和实际工程计算分析等方面开展研究,主要研究内容和成果如下:<br>　　①采用弹性力学理论基础,针对水利工程岩质边坡地质及工程特点,建立了岩体开挖卸荷的含裂纹单向受拉平面模型,推导了边坡开挖卸荷过程中裂纹微张开阶段的岩体等效模量。<br>　　②采用断裂力学理论的D-M模型,分析了岩体等效模量随着裂纹相对尺寸、开挖卸荷量的弱化规律。根据Mohr-Coulomb强度准则,推导并定性判断了在开挖卸荷过程中岩体强度参数的变化规律。<br>　　③根据断裂力学理论研究了裂纹对岩体力学特性的影响区域,并通过理论和有限元方法获得了裂纹尺寸和裂纹群位置与岩体等效模量的关系,分析了两种裂缝分布方式对岩体刚度的影响规律。<br>　　④将上述成果应用于金佛山水利工程左岸边坡开挖支护模拟计算中,研究了考虑岩体开挖卸荷效应的有限元数值方法,与常规计算结果进行了对比分析,并为同类工程的分析、设计和施工提供建议和参考。<br>　　

关 键 词： 水利工程 岩质边坡 岩体开挖卸荷 边坡稳定性 弹性力学 有限元模拟

分 类 号： [TV223.34 TV312]

领　　域： [水利工程] [水利工程]