考虑流变特性的滑坡稳定性分析

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滑坡是一种严重的地质灾害,会给经济建设和人民生命财产造成巨大的损失,并呈逐年上升趋势。流变是指岩土体的变形及强度不仅决定于外力的大小,而且受到时间的影响。流变是岩土材料的重要特性之一,许多滑坡在破坏前都表现出明显的流变特性,研究岩土材料的流变特性对滑坡进行稳定性分析和滑坡预报具有重要意义。 本文以清江古树包滑坡滑带土为研究对象,以滑带土的3组松弛试验数据和16组三轴蠕变试验数据为基础,所作的主要工作和内容如下: 1)通过滑带土的松弛试验,建立了滑带土的松弛模型,为预测滑带土的长期强度提供了理论依据,并将模型用于古树包滑坡的稳定性分析计算; 2)对三轴蠕变试验数据的整理,构造了非线性元件的改进Burgers模型; 3)绘制蠕变的应力应变的等时曲线发现,应力水平D≤0.5的试样处于弹性流变阶段,即仅仅发生弹性和粘弹性应变,D>0.5的试样发生弹塑性流变,由此构造了非线性流变元件经验模型; 4)整理出蠕变速率与时间呈对数直线关系,由此构造了改进Singh-Mitchell模型; 5)推导了非线性流变元件模型的有限元求解方法和过程,编制非线性流变有限元数值仿真程序,并应用于滑坡工程实例计算,将其结果与理想弹塑性有限元计算结果相比较,发现考虑流变计算得到的滑坡稳定性系数要偏小。
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