[發明專利]高陡巖體開采邊坡穩定性的聲波探測評價方法

在審

• 申請號: 201810607874.1
• 申請日: 2018-06-13
• 公開（公告）號: CN109116407A
• 公開（公告）日: 2019-01-01
• 發明（設計）人: 賀可強;王世通;張蘭閣
• 申請（專利權）人: 青島理工大學
• 主分類號: G01V1/00
• 分類號: G01V1/00
• 代理公司: 青島發思特專利商標代理有限公司 37212
• 代理人: 耿霞

本發明涉及一種邊坡穩定性評價方法，具體涉及一種高陡巖體開采邊坡穩定性的聲波探測評價方法，其屬于邊坡穩定性評價技術領域。一種高陡巖體開采邊坡穩定性的聲波探測評價方法，包括如下步驟：步驟一，確定高陡邊坡開挖易滑破碎帶位置，步驟二，測定高陡邊坡初始波速及隨開挖深度h_i對應的波速步驟三，確定高陡邊坡初始應力P₀及隨開挖深度h_i時應力P_i，步驟四，確定高陡邊坡單位卸載量的波速響應值μ_i，步驟五，確定高陡邊坡單位卸載量的波速響應比λ_i，步驟六，評價高陡巖體邊坡穩定性。依據巖體滑移帶波速變化與其穩定性關系建立和確定一種新的巖體邊坡開挖穩定性評價參數與方法，這對巖體邊坡穩定性評價與防治領域具有重要的理論和應用價值。

技術領域

本發明涉及一種邊坡穩定性評價方法，具體涉及一種高陡巖體開采邊坡穩定性的聲波探測評價方法，其屬于邊坡穩定性評價技術領域。

背景技術

近年來，隨著人類的工程活動不斷增加，以及邊坡支護形式不當及降雨、附加荷載等因素的影響，邊坡開挖時產生的失穩破壞已成為我國嚴重的環境巖土工程問題之一，給地基工程帶來極大的破壞，并造成巨大的經濟損失和生命安全威脅。而高陡巖體邊坡開挖是邊坡失穩破壞的主要誘因之一，其誘發的高陡巖體滑坡具有極大的破壞性。所以，加強高陡巖體邊坡開挖穩定性分析與評價，依此降低巖體滑坡對工程及人類生命的危害，在邊坡穩定性評價與防治領域具有十分重要的科學意義和工程應用價值。

現有的巖體邊坡穩定性評價方法有極限平衡分析法、數值分析法、位移時序分析法。其中，極限平衡分析法主要包括Fillenius法、Bishop法、Janbu法、Sarma法等。他們均根據滑體或滑體分塊的力學平衡原理(即靜力平衡原理)分析邊坡各種破壞模式下的受力狀態，以及邊坡滑體上的抗滑力和下滑力之間的關系來評價邊坡的穩定性。該方法的最大的優點就是計算簡便，可比較準確的對邊坡滑體或滑體分塊進行分析與評價，但上述各方法對于邊坡的滑裂面形狀、邊坡巖土體的性質以及計算過程中的假設都有諸多限制，其計算結果的精度也各不相同，而且極限平衡分析法是建立在極限平衡理論基礎上的各種穩定性分析方法，沒有考慮巖土體內部的應力應變關系，無法分析邊坡破壞的發生和發展過程，無法考慮變形對邊坡穩定性的影響、巖土體與支擋結構的共同作用及其變形協調；同時巖體邊坡的失穩屬于突變型滑坡，其失穩前的位移相較于土體邊坡小，但在巖體邊坡開挖過程中巖體中積聚的彈性變形能可能會猛烈釋放，使巖體爆裂并且彈射出來，出現巖爆現象。這種突然發生的脆性破壞不利于極限平衡法評價巖體邊坡的穩定性，影響該方法的評價結果；數值分析法把傳統力學方法中的方程問題轉化為大型線性方程組，并利用現代先進的計算方法求解該方程組，解決了以前一直回避的復雜計算問題，能夠考慮巖體的不連續性，巖土體應力-應變關系的非線性特性，力學性質方面的各向異性及復雜邊界等問題，同時能夠計算巖體的彈性變形狀態及破壞狀態；然而數值分析法由于受地質模型、簡化的力學模型和力學參數的影響，其計算結果常常很難做出高精度的評價；位移時序分析法是運用邊坡系統演化的位移時間序列數據等邊坡穩定性演化信息，預測和評價邊坡的穩定性及失穩時間的一種方法。該類方法的位移(變形)監測具有較高精度，而且比較容易實施，反映了邊坡穩定性狀態，在一定程度上克服了極限平衡力學方法的局限與不足。但是，該方法一般只能解釋滑坡的變形位移過程與規律，而解釋不了引起滑坡變形與失穩的形成機理和力學動因，所以其計算結果容易受到力學及環境因素的影響。綜上所述，針對巖體邊坡變形小和突變性特點，能否依據巖體滑移帶波速變化與其穩定性關系建立和確定一種新的巖體邊坡開挖穩定性評價參數與方法，以此克服上述傳統方法的局限與不足，這對巖體邊坡穩定性評價與防治領域具有重要的理論和應用價值。

發明內容

本發明針對上述不足，提供一種高陡巖體開采邊坡穩定性的聲波探測評價方法。

本發明解決上述技術問題的技術方案如下：