[發明專利]一種順層巖質邊坡三維地質模型建立及穩定性評價方法

有效

• 申請號: 201811035144.5
• 申請日: 2018-09-06
• 公開（公告）號: CN109117586B
• 公開（公告）日: 2023-03-31
• 發明（設計）人: 李江;許強;張繼;楊明富;劉文濤;胡澤銘;劉桃;唐曉玲;鮑志言;馬真貴;馮華鋒;童龍云;向波;熊平華;王庭勇
• 申請（專利權）人: 四川省地質礦產勘查開發局成都水文地質工程地質隊;成都理工大學
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06T17/05;G06F30/23;G06F119/14
• 代理公司: 成都方圓聿聯專利代理事務所(普通合伙) 51241
• 代理人: 李鵬

本發明公開了一種順層巖質邊坡三維地質模型建立及穩定性評價方法，本發明通過地質要素表達，借助三維地質建模軟件構建邊坡三維地質模型，并通過科學合理的三維計算模型進行邊坡穩定性評價，和現有規范相比，采用本發明得到的計算結果更加合理和可靠，能夠節約大量工程治理費用。

技術領域

本發明屬于地質學領域，具體為一種順層巖質邊坡三維地質模型建立及穩定性評價方法。

背景技術

近年來，隨著國民經濟的快速發展以及國家基本建設力度的加大，大量工程在山區開工建設，巖、土邊坡穩定性問題日益增多，邊坡的安全失穩和垮塌事件時有發生，給工程建設和人民生命財產安全帶來巨大的威脅和損失。巖質邊坡由于內部巖體的復雜性(不均勻性、各向異性和不連續性)導致其穩定性評價成為巖土領域的技術難題。現有的技術采用規范計算模型進行二維穩定性計算明顯存在缺陷，計算結果較為保守，將增加治理工程費用，不利于指導該類邊坡穩定性評價及工程設計。如何根據野外現場地質要素準確建立三維地質模型，并選擇合適的穩定性計算方法對巖質邊坡穩定性評價顯得十分重要。

發明內容

針對上述背景技術存在的問題，本發明旨在提供一種建立順層巖質邊坡三維地質模型和進行三維穩定性計算的方法，本發明可以提高巖質邊坡穩定性計算結果的可靠度，從而指導邊坡穩定性評價和優化工程治理設計。

為此，本發明采用以下技術方案：一種順層巖質邊坡三維地質模型建立及穩定性評價方法，其特征是，包括以下步驟：

第一步，利用鉆孔、探槽或天然露頭揭露獲取巖質邊坡巖性、產狀的特征，通過現場調查，統計斜坡巖體內結構面的分布、貫通程度、充水條件、深度、長度、張開度的特征參數，調查滑帶土飽水狀態；

第二步，通過三維地質建模軟件根據上述的特征參數建立邊坡三維地層模型；其中若邊坡為層狀巖體，則每層巖體均應建立模型，并通過顏色對不同塊體進行區分，若為火成巖，則可把潛在滑面以上整體建立為一個塊體；

第三步，在邊坡三維地層模型中加入結構面、滑面的特征要素，構建邊坡三維地質模型；

第四步，建立順層巖質邊坡三維穩定性計算模型

基于三維地質模型對邊坡穩定性進行整體分析，其穩定性評價公式如下：

/

式中：τ-滑帶土抗滑力(kN)；

T-后緣裂縫未貫通巖體拉力(kN)；

S-滑體下滑力(kN)；

-滑面內摩擦角(°)；

c-滑面黏聚力(KPa)；

θ-滑面傾角(°)；

t-巖體抗拉強度(MPa)；

U-底滑面揚壓力(kN)；

V-后緣靜水壓力(kN)；

l_(i)-單位滑塊長度(m)；

b_(i)-單位滑塊寬度(m)；

h_(w)-后緣水頭充水高度(m)；

第五步，邊坡穩定性評價

通過室內試驗獲取滑帶土黏聚力c、內摩擦角后緣巖體抗拉強度t的力學參數并帶入三維穩定性計算模型中，求得邊坡穩定性系數及剩余下滑力。