[發明專利]一種寒區邊坡穩定性系數的計算方法

有效

• 申請號: 202010076569.1
• 申請日: 2020-01-23
• 公開（公告）號: CN111259483B
• 公開（公告）日: 2023-05-26
• 發明（設計）人: 姜諳男;楊秀榮;胡雪峰;焦明偉;鄭帥;宋洪巖;段龍梅;吳順
• 申請（專利權）人: 大連海事大學
• 主分類號: G06F30/13
• 分類號: G06F30/13;G06F30/20;G01D21/02
• 代理公司: 大連至誠專利代理事務所(特殊普通合伙) 21242
• 代理人: 楊威;楊爽

1.一種寒區邊坡穩定性系數的計算方法，其特征在于，通過溫度和位移傳感器測得寒區邊坡巖體的位移和溫度，獲得寒區邊坡巖體的凍融深度，將寒區邊坡巖體凍融區與寒區邊坡巖體非凍融區的巖體進行分層，根據凍融巖石蠕變試驗，建立基于巖石凍融損傷蠕變模型的凍融邊坡穩定性系數的計算方法，并對寒區邊坡凍融區滑移進行防護；

包括以下步驟：

S1：將多個所述傳感器布置在寒區巖石邊坡，并將其布置在同一直線上，所述直線與所述寒區巖石邊坡的滑坡方向平行；

S2：根據多個所述傳感器測得寒區巖石邊坡的位移和溫度，確定巖層溫度隨凍融風化深度的變化曲線，然后采用邊坡溫度梯度分布特征將凍融區與非凍融區的巖體進行分層；

S3：對邊坡凍融巖層和非凍融巖層進行巖石蠕變試驗，建立引入巖石凍融損傷因子的凍融蠕變損傷模型，并通過最小二乘法將試驗數據進行擬合，得到巖石在不同凍融次數下的蠕變參數，然后采用所述凍融損傷蠕變模型進行不同凍融次數下的凍融邊坡穩定性系數計算；

其中，凍融邊坡穩定性系數計算包括以下步驟：

S31：根據光纖光柵溫度傳感器確定邊坡凍融區深度；

S32：選取邊坡凍融區與非凍融區的巖樣進行室內蠕變試驗；

S33：獲得邊坡巖樣凍融前后的蠕變參數，提出基于巖石融損傷因子的凍融蠕變本構模型；

S34：建立凍融區與非凍融區的分布特征的凍融邊坡穩定性系數計算模型；

S35：將邊坡凍融區與非凍融區賦予不同的巖體參數和本構模型；

S36：利用引入巖石凍融損傷因子和蠕變特性的強度折減法分析凍融邊坡穩定性系數；

S37：輸入蠕變時間和凍融次數，設定模型位移測點，逐漸進行強度參數折減，進行數值計算；

S4：根據凍融邊坡穩定性系數計算，設置邊坡位移警戒報警線，當超過設定變形值時，邊坡位移報警系統發出警報，并采取邊坡支護措施。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述傳感器為光纖布拉格光柵測斜管，內置有光纖光柵溫度傳感器和光纖光柵位移傳感器；所述光纖布拉格光柵測斜管外壁兩側對稱位置有兩個縱向凹槽，所述光纖光柵溫度傳感器和光纖光柵位移傳感器粘貼在所述凹槽內，粘貼所述光纖光柵溫度傳感器和光纖光柵位移傳感器的膠粘劑凝固后彈性模量與所述光纖布拉格光柵測斜管彈性模量相同。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述凍融邊坡穩定性系數的計算采用了基于巖石凍融損傷和蠕變特性的強度折減法。