[發明專利]一種露天礦錨索加固邊坡穩定性確定方法

在審

• 申請號: 202210581460.2
• 申請日: 2022-05-26
• 公開（公告）號: CN114809038A
• 公開（公告）日: 2022-07-29
• 發明（設計）人: 李廣賀;呼子桓;王珍;王東;楊國華;孫有剛;董瑞榮;繆占偉;張琦;于明宇;解曉東;趙廷峰;李新宇;趙旭;李維
• 申請（專利權）人: 遼寧工程技術大學
• 主分類號: E02D17/20
• 分類號: E02D17/20;E02D5/74;E02D5/76;E02D33/00
• 代理公司: 沈陽東大知識產權代理有限公司 21109
• 代理人: 蔡陳

本發明公開一種露天礦錨索加固邊坡穩定性確定方法，首先將邊坡滑體劃分為兩個區域，測量并計算位于下部區域的滑面底界面的長度和重量；然后確定錨索安裝角度，并計算錨固力垂直弱層方向和沿著弱層方向的分力；接著利用兩個方向上的分力計算錨固力使底界面的黏聚力、內摩擦系數增加的值，從而計算出錨索加固后底界面的等效黏聚力和等效內摩擦角；最后將等效黏聚力和等效內摩擦角帶入剩余推力法中，得到錨索加固邊坡穩定性系數。本發明的方法將莫爾庫倫強度準則與剩余推力法相結合使用，準確快速的計算出錨索加固邊坡穩定性系數，克服了現有方法計算錨索加固邊坡穩定性系數流程繁瑣、操作復雜等的不足。

技術領域

本發明涉及露天開采技術領域，尤其涉及一種露天礦錨索加固邊坡穩定性確定方法。

背景技術

滑坡是露天礦最為常見的地質災害，預應力錨索加固是滑坡防治的重要措施之一。巖土工程界的專家與學者應用不同的理論及方法著力于研究預應力錨索的加固作用和機制，部分學者采用數值模擬手段分析了錨索加固邊坡穩定性，但受巖土體變形參數不確定性的影響，該手段難以在工程中推廣。因此，迫切需要尋求一種露天礦錨索加固邊坡穩定性確定方法，填補邊坡穩定性分析方法和滑坡防治方面的不足。

發明內容

針對上述現有技術的不足，本發明提供一種露天礦錨索加固邊坡穩定性確定方法。

為解決上述技術問題，本發明所采取的技術方案是：一種露天礦錨索加固邊坡穩定性確定方法，包括如下步驟：

步驟1：以邊坡滑面的側界面與弱層底界面的交點A為基準將邊坡劃分為兩個區域，具體過程如下：

步驟1.1：采用剛體極限平衡法，確定邊坡滑面的側界面與弱層底界面的交點A；

步驟1.2：以A點向上作垂線與邊坡線交于點B，AB線將滑體劃分為兩個區域。

步驟2：測量兩個區域中位于下部區域的滑面底界面的長度L；

步驟3：計算兩個區域中位于下部區域的滑體的重量W；

具體的計算公式如下：

其中，為下部滑體的加權容重，α為弱層的傾角，φ為邊坡角。

步驟4：確定錨索安裝角度ω；

進一步的，所述確定錨索安裝角度ω的參數包括：弱層傾角α、內摩擦角和單位抗滑力。

步驟5：分別計算錨固力垂直弱層方向和沿著弱層方向的分力，具體過程如下：

計算錨固力垂直弱層方向的分力P₁：P₁＝Psin(ω+α)；

計算錨固力沿著弱層方向的分力P₂＝Pcos(ω+α)；

其中，P為錨索的錨固力。

步驟6：根據莫爾庫倫強度準則計算錨固力使底界面的黏聚力、內摩擦系數增加的值，具體過程如下：

步驟6.1：計算錨固力使得底界面黏聚力增加的值：

步驟6.2：計算錨固力使得內摩擦系數增加的值：

其中，P₁為錨索的錨固力垂直弱層方向的分力，P₂為錨索的錨固力沿著弱層方向的分力。

步驟7：計算錨索加固后底界面的等效黏聚力c_d和等效內摩擦角將等效黏聚力c_d和等效內摩擦角帶入剩余推力法中，得到錨索加固邊坡穩定性系數。

進一步的，所述錨索加固后底界面的等效黏聚力c_d的計算方法如下：