[發(fā)明專利]一種細(xì)粒土路堤邊坡危險滑體應(yīng)力狀態(tài)類別的判定方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910302344.0
• 申請日: 2019-04-16
• 公開（公告）號: CN110045087B
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發(fā)明（設(shè)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(quán)）人: 西南科技大學(xué)
• 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(zé)任公司 51200
• 代理人: 王沙沙

本發(fā)明公開了一種細(xì)粒土路堤邊坡危險滑體應(yīng)力狀態(tài)類別的判定方法，包括以下步驟：步驟1：獲取細(xì)粒土路堤邊坡原狀土常規(guī)壓力下飽和慢剪強度參數(shù)及低壓下強度變化指數(shù)；步驟2：確定細(xì)粒土路堤飽和慢剪強度低壓力段和常規(guī)壓力段強度差異性變化界限值；步驟3：確定細(xì)粒土路堤邊坡危險滑體最大法向應(yīng)力；步驟4：通過對比步驟2獲取的界限值和步驟3得到的最大法向應(yīng)力大小，確定細(xì)粒土路堤邊坡危險滑體應(yīng)力狀態(tài)類型；本發(fā)明可提高細(xì)粒土路堤邊坡危險滑體穩(wěn)定性評價結(jié)果的準(zhǔn)確性，操作簡單、實用性強，為危險邊坡加固治理方案提供參考。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及巖石土工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種細(xì)粒土路堤邊坡危險滑體應(yīng)力狀態(tài)類別的判定方法。

背景技術(shù)

降雨是導(dǎo)致細(xì)粒土路堤邊坡失穩(wěn)破壞最普遍的環(huán)境因素；主要影響體現(xiàn)在：一方面雨水入滲于細(xì)粒土路堤邊坡內(nèi)形成滲流作用導(dǎo)致滑體下滑力增大；另一方面產(chǎn)生孔隙水壓力致使有效應(yīng)力降低、滑體抗滑力減小，目前對雨水滲流條件下細(xì)粒土路堤邊坡穩(wěn)定性準(zhǔn)確評估的關(guān)鍵在于合理確定與危險滑體應(yīng)力狀態(tài)類型相匹配的抗剪強度。不同應(yīng)力區(qū)段的細(xì)粒土抗剪強度變化規(guī)律差異顯著。例如：在低應(yīng)力區(qū)段抗剪強度隨應(yīng)力減小呈非線性降低的趨勢，而在常規(guī)應(yīng)力區(qū)段力下抗剪強度隨應(yīng)力增加呈線性增長的規(guī)律。因此，在對降雨入滲下細(xì)粒土路堤邊坡穩(wěn)定性準(zhǔn)確評估之前，須對細(xì)粒土路堤邊坡危險滑體應(yīng)力狀態(tài)類別進(jìn)行判定，以確保穩(wěn)定性評估方法時采用準(zhǔn)確的抗剪強度參數(shù)，從而獲得更科學(xué)的邊坡穩(wěn)定性評價建議。但目前還沒有專門對細(xì)粒土路堤邊坡危險滑體應(yīng)力狀態(tài)類別進(jìn)行判定的方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種利用常規(guī)室內(nèi)土工試驗設(shè)備即可準(zhǔn)確判定細(xì)粒土路堤邊坡危險滑體應(yīng)力狀態(tài)類別的判定方法。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種細(xì)粒土路堤邊坡危險滑體應(yīng)力狀態(tài)類別的判定方法，包括以下步驟：

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

步驟2：確定細(xì)粒土路堤飽和慢剪強度低壓力段和常規(guī)壓力段強度差異性變化界限值σ′_cr；

步驟3：確定細(xì)粒土路堤邊坡危險滑體最大法向應(yīng)力σ′_nmax；

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(xì)粒土路堤邊坡危險滑體應(yīng)力狀態(tài)類型；若σ′_nmax＞σ′_cr，則細(xì)粒土路堤邊坡危險滑體為常規(guī)應(yīng)力狀態(tài)；若σ′_nmax＜σ′_cr，則細(xì)粒土路堤邊坡危險滑體為低應(yīng)力狀態(tài)。

進(jìn)一步的，所述步驟1具體過程如下：

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

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

式中，τ_f1為全壓力區(qū)段剪切面上抗剪強度；

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

式中，τ_f2為常規(guī)應(yīng)力區(qū)段剪切面上的抗剪強度；

進(jìn)一步的，所述步驟2確定過程如下：

S21：定義強度差異參數(shù)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(shù)的關(guān)系：