[發明專利]一種降雨誘發變形的卸荷巖質邊坡穩定性分析方法

有效

• 申請號: 202010189912.3
• 申請日: 2020-03-18
• 公開（公告）號: CN111475924B
• 公開（公告）日: 2022-05-10
• 發明（設計）人: 張廣澤;王棟;徐正宣;陳國慶;張雨露;米冠宇;蔣良文;林之恒
• 申請（專利權）人: 中鐵二院工程集團有限責任公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F119/14
• 代理公司: 成都惠迪專利事務所(普通合伙) 51215
• 代理人: 王建國

一種降雨誘發變形的卸荷巖質邊坡穩定性分析方法，以確定卸荷巖質邊坡所處的穩定性階段，作為工程實際中選擇防滑坡措施的基礎，對于如何采取加固防護措施避免滑坡失穩災害事故具有理論指導意義。包括以下步驟:①對待分析邊坡進行勘察與測繪，確定邊坡的分布范圍與尺寸，采集并匯總待分析邊坡的工程地質數據；②對待分析邊坡進行滑動力學模型的概化與力學分析；③計算得出降雨條件下邊坡上部張拉裂縫應力強度因子；④構建降雨條件下斷裂角計算公式；⑤計算得出降雨條件下的穩定性系數K；⑥根據穩定性系數K，對待分析邊坡的穩定性進行判別。

技術領域

本發明涉及巖質邊坡穩定性技術領域，特別涉及一種卸荷巖質邊坡穩定性的分析方法。

背景技術

川藏鐵路沿線存在大量的卸荷巖質邊坡，邊坡發生失穩破壞會對鐵路和人民生命財產安全造成損害。確定邊坡穩定性狀態是進行邊坡防治、滑坡災害預警的重要基礎和前提，因此有必要對卸荷巖質邊坡的穩定性進行分析評價。

對于邊坡穩定性的研究，各國學者已經提出了許多定量計算方法，如畢肖普法、楊布法、圓弧滑動法等，在邊坡工程的分析評價中得到了廣泛的應用。卸荷作用形成的邊坡卸荷帶,對邊坡工程性狀具有很大的影響,通常情況下,卸荷帶內的卸荷裂隙會構成邊坡失穩的邊界條件,增大潛在破壞的可能性,因此，對卸荷巖質邊坡的穩定性進行分析、研究，建立一種降雨誘發變形的卸荷巖質邊坡的穩定性分析方法是有意義的。在卸荷巖質邊坡中，內外動力的耦合作用致使邊坡內部產生大量的卸荷裂隙，同時邊坡后緣產生拉裂縫。裂隙水壓力和法向力使拉裂縫寬度不斷增加，切向力使拉裂縫長度不斷增加。隨著時間的推移，拉裂縫最終擴展至下部結構面，發生剪斷破壞，造成邊坡失穩。

對于現有的卸荷巖質邊坡的穩定性計算方法中，研究一種降雨誘發變形的卸荷巖質邊坡穩定性分析方法是很有必要的，也是具有重要的工程價值的。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種降雨誘發變形的卸荷巖質邊坡穩定性分析方法，以確定卸荷巖質邊坡所處的穩定性階段，作為工程實際中選擇防滑坡措施的基礎，對于如何采取加固防護措施避免滑坡失穩災害事故具有理論指導意義。

本發明解決上述技術問題所采取的技術方案如下：

本發明一種降雨誘發變形的卸荷巖質邊坡穩定性分析方法，包括以下步驟:

①對待分析邊坡進行勘察與測繪，確定邊坡的分布范圍與尺寸，采集并匯總待分析邊坡的工程地質數據；

②對待分析邊坡進行滑動力學模型的概化與力學分析，邊坡后緣拉裂縫的法向力G_x、切向力G_y、裂隙水壓力P和力矩M表達如下：

G_x＝G'cos(α-β)-G”sin(α-β)

G_y＝G'sin(α-β)+G”cos(α-β)

式中，G_x為法向力，G_y為切向力，G'為蠕滑力，G”為剪切力，α為裂紋角，β為結構面傾角；

P＝γ_wz_w

式中，P為裂隙水壓力，γ_w為裂隙水重度，z_w為裂隙水深度；

M＝Gs

式中，M為力矩、G為滑體重力、s為重心到裂紋尖端的水平距離；

③計算得出降雨條件下邊坡上部張拉裂縫應力強度因子：