[發(fā)明專利]一種雙滑移面巖體邊坡錨固優(yōu)化參數(shù)的測定方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710024903.7
• 申請日: 2017-01-13
• 公開（公告）號: CN106844927B
• 公開（公告）日: 2020-07-24
• 發(fā)明（設計）人: 賀可強;姜登坤
• 申請（專利權）人: 青島理工大學
• 主分類號: G06F30/13
• 分類號: G06F30/13
• 代理公司: 濟南圣達知識產(chǎn)權代理有限公司 37221
• 代理人: 張勇

1.一種雙滑移面巖體邊坡錨固優(yōu)化參數(shù)的測定方法，其特征是，包括以下步驟：

步驟1：對巖體邊坡進行現(xiàn)場勘查與測繪，確定邊坡空間幾何要素和物理力學參數(shù)；

所述步驟1的具體步驟為：

對巖體邊坡進行現(xiàn)場勘查與測繪，確定邊坡結構面以及巖層的產(chǎn)狀；對邊坡巖石進行采樣并進行直剪實驗，確定巖體邊坡的粘聚力c、內(nèi)摩擦角以及巖體重度γ；

步驟2：對巖體邊坡穩(wěn)定性做初步判定，確定巖體邊坡的穩(wěn)定性系數(shù)，判定巖體邊坡的穩(wěn)定性；

穩(wěn)定性系數(shù)F為：

其中：ψ_a,ψ_b為結構面法線方向與結構面交線IO的夾角，且0ψ_a90°，0ψ_b90°，A₁，A₂為兩結構面的面積；G為楔形體的自身重力；楔形體即為兩個結構面切割出的巖體；

根據(jù)規(guī)范《建筑邊坡工程技術規(guī)范(GB50330-2005)》邊坡安全等級的規(guī)定，取安全系數(shù)K；當F≥K時，判定邊坡處于穩(wěn)定狀態(tài)，不需要對邊坡采取支護加固措施；當F＜K時，判定邊坡處于不穩(wěn)定狀態(tài)，需要對邊坡采取支護加固措施；

步驟3：根據(jù)錨桿布設角度和邊坡空間幾何要素，確定錨固后巖體邊坡的穩(wěn)定性系數(shù)；

穩(wěn)定性系數(shù)的確定包括：

1)錨桿與結構面交線的法線夾角的確定：

對于不穩(wěn)定狀態(tài)巖體邊坡，根據(jù)步驟2得出兩結構面的交線IO傾角為α，則垂直交線IO的法線傾角為90°-α；設錨桿入射角為θ，則錨桿與兩個結構面交線IO法線的夾角β為β＝(90°-α)-θ；

所述結構面交線的法線為與結構面交線水平投影相重疊的垂直線；

2)錨固后巖體邊坡穩(wěn)定性系數(shù)的確定：

錨桿最優(yōu)入射角為兩結構面交線的垂直法線方向，設其錨桿總設計錨固力為T，則其錨桿有效錨固力T'為T′＝Tcosβ＝Tcos(90°-α-θ)；

設錨桿水平方位角與結構面交線IO的夾角為ω(假設ω為錨桿繞其與結構面交線IO的夾角，順時針為正)，則錨桿在兩個結構面上提供的分力T_a＝T'cos(ψ_a-ω)、T_b＝T'cos(ψ_b+ω)；

根據(jù)楔形體的受力情況，錨固后巖體邊坡的穩(wěn)定性系數(shù)F為：

步驟4：根據(jù)錨固后巖體邊坡的穩(wěn)定性系數(shù)，確定錨桿最優(yōu)入射錨固方位角；

所述步驟4的具體步驟為：

由錨桿與邊坡結構面交線的夾角為ω，將錨固后巖體邊坡的穩(wěn)定性系數(shù)對ω求導，在錨固后巖體邊坡的穩(wěn)定性系數(shù)取最大值時，可得錨桿最優(yōu)入射錨固方位角ω₀；

最優(yōu)入射錨固方位角

步驟5：根據(jù)步驟4，得出錨桿的最優(yōu)錨固力；

所述步驟5的具體步驟為：

根據(jù)邊坡安全等級規(guī)定，取得安全系數(shù)K；將錨桿與邊坡結構面交線的夾角ω取值為錨桿最優(yōu)入射錨固方位角，得出錨桿的最優(yōu)錨固力；

步驟6：根據(jù)錨桿的實際錨固力，確定錨桿處于任意水平方位角的錨固力修正系數(shù)，并得出錨桿的最低錨固力；

所述步驟6中確定錨固力修正系數(shù)的步驟為：

根據(jù)實際工程需要，由錨桿與邊坡結構面交線的夾角ω，得出錨桿的實際錨固力T，由實際錨固力T與最優(yōu)錨固力之比得到錨固力修正系數(shù)；

所述步驟6的得出最低錨固力的步驟為：

由錨固力修正系數(shù)，得出錨桿處于任意水平方位角時，錨桿的最低錨固力為錨固力修正系數(shù)與最優(yōu)錨固力的乘積。