[發明專利]一種雙滑移面巖體邊坡錨固優化參數的測定方法

有效

• 申請號: 201710024903.7
• 申請日: 2017-01-13
• 公開（公告）號: CN106844927B
• 公開（公告）日: 2020-07-24
• 發明（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: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 張勇

本發明公開了一種雙滑移面巖體邊坡錨固優化參數的測定方法，首先通過現場勘查確定邊坡的空間幾何要素與物理力學性質，運用赤平投影方法確定不穩定巖體結構邊坡及其錨桿與結構面交線的法線夾角，通過對邊坡穩定性系數求導求得邊坡最優錨桿與結構面交線IO夾角，依此確定最優錨固力及一般施工情況下的錨固力修正系數。在極射赤平投影的基礎上，利用極限平衡法分析了楔形體的滑移規律，探索出一種適用于楔形雙滑移面巖體邊坡的錨桿支護方法。以此來加強巖體邊坡在多種滑移趨勢影響下的穩定性，體現了本發明的有效性和實用性。

技術領域

本發明屬于巖體邊坡穩定性加固防治領域，特別涉及一種雙滑移面巖體邊坡錨固優化參數的測定方法。

背景技術

滑坡作為我國嚴重的地質災害之一，具有極大的危害性和破壞性，給我國帶來巨大的經濟財產損失，且對建筑工程與人民生命安全造成嚴重威脅。其中，巖體滑坡是常見的一種危害較大的滑坡地質災害，尤其是當巖體邊坡有明顯的結構面時，滑坡體極易沿著結構面滑動形成滑坡。因此，針對巖體邊坡及時采取相應的防治措施并減小或根除巖體滑坡災害的風險，在滑坡減災防災領域具有十分重要的科學意義和工程應用價值。

根據巖體結構類型，巖體滑坡可劃分為整體結構邊坡、層狀結構邊坡、碎裂結構邊坡和散體結構邊坡四種不同類型。據統計，在巖體滑坡中最為常見的一種是碎裂結構邊坡中的楔形雙滑移面邊坡。楔形雙滑移面邊坡一般由兩個結構面切割，形成楔形四面體。楔形雙滑移面邊坡滑動面的傾向大于30°，常出現于緩傾斷裂構造區，因其滑動結構面與邊坡的傾向很少有完全一致或接近的地質條件，所以楔形雙滑移面邊坡比單滑動面結構邊坡出現的概率更高。目前楔形體雙滑移面邊坡穩定性評價方法主要是靜力平衡法。該方法假定楔形體的滑動方向與結構面交線平行，在這個假定的基礎上，楔形體的穩定性分析就由超靜定轉化為靜定問題，也就是兩滑移面剪切力方向的問題，然后，通過力學分析得出的抗滑力與下滑力計算楔形體的穩定性系數進而評價邊坡的穩定性，該方法由于計算簡便，在巖體楔形體的穩定性評價中得到廣泛應用。

針對楔形雙滑移面巖體滑坡整體失穩規律與受力特點，目前該類邊坡在穩定性評價基礎上已提出和完善了多種巖體邊坡有效加固手段與措施，例如采用削坡減載、排水、增設支擋結構與內部加筋等整治措施，常用措施有設置抗滑樁、預應力錨桿和抗滑擋墻。但是對于雙滑移面楔形體的支護，很多支護形式都不適合；抗滑樁對滑移體的作用是利用抗滑樁插入滑動面以下的穩定地層對樁的錨固力平衡滑動體的推力，增加滑移體穩定性。但是此支護方案在楔形體巖體邊坡上施工要求條件較高，比較困難，會造成施工成本過高，超出預算等不利后果；抗滑擋墻施工比較方便，但是針對雙滑移面巖體邊坡，滑移體被視為剛體，在滑移時會沿著結構面交線整體滑動，如果滑移坡度過大，會在滑移面處產生應力集中現象，極易破壞擋土墻對楔形體的支護效果。大量工程實踐證明，相對上述巖體邊坡加固支護方法，錨桿支護是巖體邊坡加固最為常用和有效的一種加固方法，其加固機理在該類邊坡靜力設計中已經比較成熟，且其施工比較簡單，支護形式多樣；此外錨桿還具有成本低、施工簡便、易于生產等優點，而且錨桿的錨固段灌漿后，會產生比其他土質邊坡更好的錨固效果，預應力錨桿的出現使得錨桿在雙滑移面巖體邊坡支護中得到了越來越廣泛的應用。然而，目前預應力錨桿對楔形體邊坡的力學作用機理還比較模糊，還無法準確確定楔形體與錨桿之間準確的力學關系，也沒有系統的方法來判定楔形體滑移類型與滑移方向以及錨桿的傾角、錨桿提供的抗滑力的大小、錨桿的作用位置等，更重要的是，目前為止還沒有明確的方法確定兩個結構面空間上的角度對楔形體雙滑移面邊坡穩定性的影響，也沒有比較統一的標準對雙滑移面巖體邊坡的錨桿支護進行規范設計。所以現有方法無法準確的對雙滑移面巖體邊坡錨桿支護方案與參數進行優化涉及與施工。因此，建立和確定一種有效的雙滑移面邊坡錨桿加固優化設計方法，克服上述設計方法的局限與不足，在巖體邊坡支護領域具有重要應用價值。

發明內容