[發(fā)明專利]一種邊坡滑動(dòng)面積的評(píng)估方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910242912.2
• 申請(qǐng)日: 2019-03-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109977554B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-06-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 褚雪松;李亮;翟明;袁長(zhǎng)豐;于廣明
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 青島理工大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F30/20
• 分類號(hào): G06F30/20
• 代理公司: 北京志霖恒遠(yuǎn)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11435
• 代理人: 朱昀

1.一種邊坡滑動(dòng)面積的評(píng)估方法，其特征在于包括以下步驟：

(1)計(jì)算邊坡最小安全系數(shù)對(duì)應(yīng)的初始滑動(dòng)面及其對(duì)應(yīng)的初始滑動(dòng)面積與初始自重；

具體包括：

對(duì)邊坡進(jìn)行離散化，將邊坡的區(qū)域劃分成若干個(gè)單元，分別計(jì)算每個(gè)單元形心點(diǎn)坐標(biāo)x_i,y_i,以及單元面積a_i，單元覆蓋狀態(tài)變量I_i＝0，i＝1,2,3……,P,P為單元總個(gè)數(shù)，邊坡滑動(dòng)面積A＝0；

利用常規(guī)極限平衡方法中的簡(jiǎn)化畢曉普法計(jì)算擬研究邊坡的最小安全系數(shù)，得到其相應(yīng)的初始滑動(dòng)面S₀，其初始滑動(dòng)面積為A₀，滑動(dòng)區(qū)域土體自重為W₀；記邊坡滑動(dòng)面積A＝A₀，若某單元的形心點(diǎn)(x_i,y_i)位于S₀之上，則更新單元覆蓋狀態(tài)變量I_i＝1；

(2)對(duì)邊坡進(jìn)行可能滑動(dòng)區(qū)域覆蓋，隨機(jī)產(chǎn)生若干數(shù)量的可行滑動(dòng)面模擬邊坡可能滑動(dòng)區(qū)域，計(jì)算可行滑動(dòng)面的次生安全系數(shù)；

具體包括：

對(duì)邊坡進(jìn)行可能滑動(dòng)區(qū)域覆蓋，隨機(jī)產(chǎn)生足夠多數(shù)量的可行滑動(dòng)面模擬邊坡可能滑動(dòng)區(qū)域，所產(chǎn)生的可行滑動(dòng)面記為S_i＝S₁,S₂,S₃,……,S_N，N為滑動(dòng)面的個(gè)數(shù)；

為了考慮起始滑動(dòng)面S₀對(duì)邊坡整體滑動(dòng)的折減效應(yīng)，利用下式(1)計(jì)算可行滑動(dòng)面S_i的次生安全系數(shù)C_fi；

式(1)中：T為可行滑動(dòng)面S_i劃分的條塊數(shù)，c_j為第j個(gè)條塊底部的粘聚力，為第j個(gè)條塊底部土體的內(nèi)摩擦角，W_j為第j個(gè)條塊的重量，α_j為第j個(gè)條塊底部與水平面夾角，ξ為可行滑動(dòng)面S_i整體滑動(dòng)傾角；

(3)將次生安全系數(shù)≤1的可行滑動(dòng)面視為次生失效滑動(dòng)面，接著逐一計(jì)算每一個(gè)次生失效滑動(dòng)面的面積，并將所有次生失效滑動(dòng)面積與初始滑動(dòng)面積進(jìn)行無(wú)重復(fù)累加，最后利用該累加值評(píng)估邊坡滑動(dòng)面積。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種邊坡滑動(dòng)面積的評(píng)估方法，其特征在于：所述邊坡的區(qū)域劃分為若干個(gè)三角形單元和若干個(gè)四邊形單元的組合區(qū)域。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種邊坡滑動(dòng)面積的評(píng)估方法，其特征在于：ξ由可行滑動(dòng)面S_i的滑入點(diǎn)坐標(biāo)(x_in,y_in)和滑出點(diǎn)坐標(biāo)(x_out,y_out)結(jié)合下式(2)確定

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種邊坡滑動(dòng)面積的評(píng)估方法，其特征在于所述步驟(3)的實(shí)現(xiàn)過(guò)程如下：

若C_fi≤1，則其對(duì)應(yīng)的可行滑動(dòng)面S_i視為次生失效滑動(dòng)面，依次尋找單元覆蓋狀態(tài)I_j為0并且位于S_i之上的形心點(diǎn)(x_j,y_j)，然后更新單元覆蓋狀態(tài)變量I_j＝1并計(jì)算次生失效滑動(dòng)面積A_j，即A＝A₀+A_j，j＝1,2,……,P；若C_fi1，則不做任何操作；將所有次生失效滑動(dòng)面與初始滑動(dòng)面的面積進(jìn)行無(wú)重復(fù)累加，即A＝A₀+A₁+A₂+…+A_p，最后利用該累加值評(píng)估邊坡滑動(dòng)面積。