[發(fā)明專利]一種昔格達(dá)組地層巖質(zhì)邊坡的地震慣性力計算方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010611022.7
• 申請日: 2020-06-29
• 公開（公告）號: CN111596356B
• 公開（公告）日: 2023-06-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉文連;李澤;眭素剛;陸得志;唐果;李江龍;寧飛;許漢華
• 申請（專利權(quán)）人: 中國有色金屬工業(yè)昆明勘察設(shè)計研究院有限公司;昆明理工大學(xué)
• 主分類號: G01V1/30
• 分類號: G01V1/30
• 代理公司: 昆明明潤知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 53215
• 代理人: 馬海紅

本發(fā)明公開了一種昔格達(dá)組地層巖質(zhì)邊坡的地震慣性力計算方法，屬于巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性分析的技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明采用了巖體參數(shù)的等效計算方法模擬了昔格達(dá)組地層巖體分布的不均勻性，采用了三角形單元實現(xiàn)了巖質(zhì)邊坡的空間離散，同時將地震波假設(shè)為簡諧正弦波，建立了能夠同時考慮巖體分布的不均勻性、地震波傳播的空間效應(yīng)和時間效應(yīng)的昔格達(dá)組地層巖質(zhì)邊坡地震慣性力的計算數(shù)學(xué)模型，使得本發(fā)明獲取的昔格達(dá)組地層巖質(zhì)邊坡地震慣性力較傳統(tǒng)的方法獲取的結(jié)果更加精確、便捷；可將其應(yīng)用于昔格達(dá)組地層巖質(zhì)邊坡地震穩(wěn)定性的分析中，可為邊坡設(shè)計提供可靠、準(zhǔn)確的地震慣性力，該方法是對巖質(zhì)邊坡地震慣性力計算方法的發(fā)展和完善。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種昔格達(dá)組地層巖質(zhì)邊坡的地震慣性力計算方法，屬于巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性分析的技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

昔格達(dá)組地層廣泛分布于我國攀枝花、西昌地區(qū)，其是河湖相沉積地層，形成于晚更新世與上第三系之間。昔格達(dá)組地層由不同顏色的粉砂巖和粘土巖互層的一套半成巖。昔格達(dá)組地層的粉砂巖和粘土巖均屬于極軟巖，其抗壓強度、抗拉強度和抗剪強度較低、容易軟化、極易崩解。近年來，攀枝花、西昌地區(qū)進行了大規(guī)模的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，碰到了大量昔格達(dá)組地層形成的巖質(zhì)邊坡，由于昔格達(dá)組地層工程性質(zhì)極差，邊坡常常發(fā)生坍塌、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害，給人民生命、財產(chǎn)帶來嚴(yán)重威脅。

攀西地區(qū)處于我國地震高烈度地區(qū)，地震活動較為頻繁，攀枝花地區(qū)的地震烈度為7度，西昌地區(qū)的地震烈度為9度。地震活動經(jīng)常造成昔格達(dá)組地層巖質(zhì)邊坡發(fā)生失穩(wěn)，因此在評價昔格達(dá)組地層巖質(zhì)邊坡的穩(wěn)定性時必須考慮地震的作用。在當(dāng)前巖質(zhì)邊坡的穩(wěn)定性計算中常用擬靜力法計算邊坡的地震慣性力，但擬靜力法只考慮地震波的空間效應(yīng)，并未考慮地震波傳播的時間效應(yīng)，使用擬靜力法計算昔格達(dá)組地層巖質(zhì)邊坡的地震慣性力存在理論上的不足。要準(zhǔn)確計算昔格達(dá)組地層巖質(zhì)邊坡的地震慣性力需要解決以下幾個問題：(1)昔格達(dá)組地層屬于軟巖，互層的粉砂巖和粘土巖彈性常數(shù)相差較大，在空間上昔格達(dá)組地層巖體分布不均勻，地震波在昔格達(dá)組地層巖質(zhì)邊坡中傳播的規(guī)律與一般的均質(zhì)巖質(zhì)邊坡的規(guī)律不相同，需要考慮昔格達(dá)組地層中粉砂巖和粘土巖互層的不均勻性；(2)考慮地震波傳播的空間效應(yīng)；(3)考慮地震波傳播的時間效應(yīng)。

為了進一步完善對昔格達(dá)組地層巖質(zhì)邊坡的穩(wěn)定性的研究，應(yīng)該增加計算昔格達(dá)組地層巖質(zhì)邊坡的地震慣性力的方法，以填補現(xiàn)有方法的不足，并為昔格達(dá)組地層巖質(zhì)邊坡的穩(wěn)定性的研究提供依據(jù)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種昔格達(dá)組地層巖質(zhì)邊坡的地震慣性力計算方法，以獲得昔格達(dá)組地層巖質(zhì)邊坡各個單元地震慣性力。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種昔格達(dá)組地層巖質(zhì)邊坡的地震慣性力計算方法，以昔格達(dá)組地層巖質(zhì)邊坡為研究對象；采用巖體參數(shù)的等效計算方法模擬昔格達(dá)組地層巖質(zhì)邊坡的不均勻性；采用三角形單元離散技術(shù)獲得三角形單元的計算深度；并將地震波假設(shè)為簡諧正弦波，采用諧振動理論模擬地震波傳播的時間效應(yīng)，建立昔格達(dá)組地層巖質(zhì)邊坡各個單元地震加速度的計算模型；建立昔格達(dá)組地層巖質(zhì)邊坡各個單元地震慣性力的計算模型。

所述方法具體步驟包括：

步驟一、擬定昔格達(dá)組地層巖質(zhì)邊坡的計算參數(shù)，用于參與步驟二、步驟三、步驟四的計算；步驟二、步驟一的計算參數(shù)中的昔格達(dá)組地層巖質(zhì)邊坡的巖體參數(shù)的等效計算，獲得等效巖體參數(shù)；步驟三、給合步驟一的計算參數(shù)，使用三角形單元離散昔格達(dá)組地層巖質(zhì)邊坡，并計算三角形單元的計算深度；步驟四、結(jié)合步驟一的計算參數(shù)、步驟二的等效巖體參數(shù)、步驟三的三角形單元的計算深度，建立昔格達(dá)組地層巖質(zhì)邊坡各個單元地震加速度的計算模型；步驟五、結(jié)合步驟二的等效巖體參數(shù)、步驟三離散昔格達(dá)組地層巖質(zhì)邊坡獲得的參數(shù)、步驟四的地震加速度，建立昔格達(dá)組地層巖質(zhì)邊坡各個單元地震慣性力的計算模型。