[發明專利]一種細粒土路堤邊坡危險滑體應力狀態類別的判定方法

有效

• 申請號: 201910302344.0
• 申請日: 2019-04-16
• 公開（公告）號: CN110045087B
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發明（設計）人: 連繼峰;羅強;謝濤;魏明;張文生;謝宏偉;劉孟適;陸清元
• 申請（專利權）人: 西南科技大學
• 主分類號: G01N33/24
• 分類號: G01N33/24;G01N3/24
• 代理公司: 成都信博專利代理有限責任公司 51200
• 代理人: 王沙沙

1.一種細粒土路堤邊坡危險滑體應力狀態類別的判定方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：獲取細粒土路堤邊坡原狀土常規壓力下飽和慢剪強度參數及低壓下強度變化指數；

S11：通過全壓力范圍的飽和細粒土試樣慢剪試驗，得到以慢剪強度τ_f為縱坐標，以法向壓力σ_n'為橫坐標的τ_f～σ_n'散點圖；

S12：通過以下公式對散點圖進行擬合，得到細粒土常規壓力下有效抗剪強度參數c'、和低壓力下強度變化指數η；

式中，τ_f1為全壓力區段剪切面上抗剪強度；

S13：通過將有效抗剪強度參數c'、代入以下公式得到常規壓力下飽和慢剪強度參數：

式中，τ_f2為常規應力區段剪切面上的抗剪強度；

步驟2：確定細粒土路堤飽和慢剪強度低壓力段和常規壓力段強度差異性變化界限值σ_c′_r；

S21：定義強度差異參數λ；

S22：將式(1)和式(2)帶入式(3)得到法向壓力與強度差異參數的關系：

S23：根據全壓力區段測定的抗剪強度與常規壓力下確定的抗剪強度之間的相對差異λ范圍值確定有效法向壓力界限值σ′_cr；法向壓力逐漸增加時，λ值相應降低直至降至5％，對應的有效法向壓力σ_n'即為界限值σ′_cr，由式(4)得到式(5)：

式中：λ₅＝0.05；

步驟3：確定細粒土路堤邊坡危險滑體最大法向應力σ′_nmax；

S31：確定強降雨下滲入細粒土路堤邊坡危險滑面及邊坡淺層水位線；

S32：對細粒土邊坡建立直角坐標系，沿坐標x方向滑動土體，得到單位長度土條重力和孔隙水壓力u；

S33：根據步驟S32得到的重力和水壓力，確定細粒土路堤邊坡危險滑體坐標x位置單位長度土條底部有效法向壓力σ′_nx；

σ_nx′＝(γ_mh_1x+γ_sh_2x)cos²θ_x-u (6)

式中：γ_m為土樣的天然容重，γ_s為飽和容重，θ_x為坐標x位置滑體底部滑面與水平面的夾角，h_1x為坐標x位置滑體單位長度土條潮濕部分高度，h_2x為坐標x位置滑體單位長度土條飽和部分高度；

S34：確定最大法向應力σ′_nmax：

σ′_nmax＝max(σ′_nx) (7)

步驟4：通過對比步驟2獲取的σ′_cr和步驟3得到的σ′_nmax大小，確定細粒土路堤邊坡危險滑體應力狀態類型；若則細粒土路堤邊坡危險滑體為常規應力狀態；若σ′_nmax＜σ′_cr，則細粒土路堤邊坡危險滑體為低應力狀態。