[發明專利]基于簡化Bishop法的群拉力作用球冠型邊坡穩定性評價方法

有效

• 申請號: 201910908511.6
• 申請日: 2019-09-25
• 公開（公告）號: CN110489935B
• 公開（公告）日: 2021-01-15
• 發明（設計）人: 沈志平;宋二祥;徐明;付君宜;吳斌;靳顏寧
• 申請（專利權）人: 貴州正業工程技術投資有限公司;清華大學
• 主分類號: G06F30/13
• 分類號: G06F30/13;G06F119/14
• 代理公司: 北京安瑞克專利代理事務所(特殊普通合伙) 11902
• 代理人: 郭紅梅

本發明公開了基于簡化Bishop法的群拉力作用球冠型邊坡穩定性評價方法，其實施過程如下：將球冠型邊坡分為若干環形條塊，獲取每個環形條塊的半徑r_i；選取夾角為Δψ的多個扇形體，獲取每個扇形體i的高度h_i、底面長度l_i、底面與水平面傾角θ_i；通過下列公式迭代計算邊坡安全系數F_s。考慮球冠型邊坡的拱效應對簡化Bishop法引入新的假定進行改進，同時在公式中加入群拉力，經過改進的簡化Bishop法可以用于評價群拉力作用球冠型邊坡的穩定性，且計算過程簡單，為群拉力作用球冠型邊坡的穩定性評價提供了一種計算結果更為合理的方法。

技術領域

本發明涉及邊坡穩定性評價方法，尤其涉及基于簡化Bishop法的群拉力作用球冠型邊坡穩定性評價方法。

背景技術

在山區工程建設及滑坡災害預測分析中，會遇到各種形狀的邊坡，如考察邊坡在水平面內的形狀，可將其分為凸形、凹形和直線形，邊坡的空間形狀對其穩定性無疑會有影響。嚴格來說，邊坡穩定性分析屬于空間問題，采用三維分析方法更符合實際情況，而工程上對邊坡穩定性的評價，一般采用二維極限平衡法，這類方法對于直線形邊坡計算精度尚可，但對于球冠型邊坡這種空間效應顯著的邊坡計算結果會過于保守，同時這類方法也未考慮坡面受到群拉力作用的情況。如何分析群拉力作用球冠型邊坡的穩定性是邊坡穩定性評價中需要解決的問題。

本發明以目前工程中常用的二維極限平衡分析方法簡化Bishop法為基礎，通過考慮球冠型邊坡的拱效應，將簡化Bishop法進行修正以適用于三維球冠型邊坡，同時考慮了坡面受群拉力作用的情況，使計算結果更符合實際情況。

發明內容

針對上述問題，本發明要解決的問題是：提供基于簡化Bishop法的群拉力作用球冠型邊坡穩定性評價方法，以解決現有二維極限平衡法在評價群拉力作用三維球冠型邊坡穩定性方面的不足。

基于簡化Bishop法的群拉力作用球冠型邊坡穩定性評價方法，其實施過程如下：

步驟一：將球冠型邊坡分為若干環形條塊，獲取每個環形條塊的半徑r_i；

步驟二：選取夾角為Δψ的多個扇形體，獲取每個扇形體i的高度h_i、底面長度l_i、底面與水平面傾角θ_i；

步驟三：通過下列公式迭代計算邊坡安全系數F_s；

公式中，c_1i為第i個扇形體的滑面粘聚力；為第i個扇形體的滑面內摩擦角；c_2i為第i個扇形體土體的粘聚力；為第i個扇形體土體的內摩擦角；γ_i為第i個扇形體的土體容重；F_xi為第i個環形條塊所有拉力在水平面上分力大小的總和；F_yi為第i個環形條塊所有拉力在豎向上分力大小的總和；T_i為第i個扇形體軸向壓力產生的抗滑力；R_i為第i個扇形體的T_i到圓弧滑面圓心的力矩；R為圓弧滑面半徑；R_i0為第i個扇形體上的F_xi合力到圓弧滑面的力矩；n為環形條塊總個數；m_θi為第i個扇形體的抗滑力計算參數。