[发明专利]一种反倾边坡稳定性评价的方法无效
申请号: | 200910061541.4 | 申请日: | 2009-04-10 |
公开(公告)号: | CN101858829A | 公开(公告)日: | 2010-10-13 |
发明(设计)人: | 刘才华;陈从新 | 申请(专利权)人: | 中国科学院武汉岩土力学研究所 |
主分类号: | G01M19/00 | 分类号: | G01M19/00 |
代理公司: | 武汉宇晨专利事务所 42001 | 代理人: | 王敏锋 |
地址: | 430071*** | 国省代码: | 湖北;42 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 反倾边坡 稳定性 评价 方法 | ||
1.一种反倾边坡稳定性评价的方法,其步骤是:
第一步:输入边坡几何力学参数(S1),坡面倾角(21)、自然地面倾角(22)、潜在破坏面倾角(23)、陡倾结构面倾角(24)、横切结构面倾角(25)、边坡高度(26)、岩块厚度(27)以及陡倾结构面摩擦角和横切结构面摩擦角以及边坡安全系数;
第二步:中间参数计算(S2),一是辅助参数计算:边坡坡面与陡倾结构面法线之夹角:βsr=βs+βj-90°;自然地面与陡倾结构面法线之夹角:βgr=βg+βj-90°;潜在破坏面与陡倾结构面法线之夹角:θr=θ+βj-90°;横切结构面与陡倾结构面法线之夹角:βbr=βb+βj-90°;As=tanβsr-tanθrAg=tanβgr-tanθr;二是强度参数折减,采用强度折减法,折减后的强度参数如下:
三是特征参数计算:
边坡坡顶岩块高度与岩块厚度的比值:
边坡坡顶岩块编号:
自第一块倾倒岩块自上而下给边坡岩块编号,不需要事先人为地确定第一块倾倒岩块的位置,边坡的几何特征参数确定坡顶以上倾倒岩块的数量,即坡顶岩块编号m;
第三步:边坡失稳模式判别(S3)
根据横切结构面倾角25及其摩擦角的相互关系确定边坡潜在破坏模式:
边坡按整体滑动破坏模式分析;
则边坡按倾倒破坏模式分析;
第四步:边坡滑动稳定性分析(S4),在第三步中判别边坡为滑动破坏模式,维持边坡极限滑动平衡所需的支护力计算如下:
第五步:边坡倾倒稳定性分析(S5),在第三步中判别边坡为倾倒破坏模式,则其稳定性分析如下:
a、倾倒岩块间法向作用力按下式计算:
其中:
传递系数:
等效倾倒重量:
b、边坡岩块失稳模式判别系数计算:
边坡岩块从第一块倾倒岩块开始从上而下发生倾倒破坏时,边坡下部岩块底部的下滑力将大于或等于其抗滑力,此时该岩块及其下岩块出现整体滑动失稳,失稳模式判别系数按下式计算:
c、边坡倾倒破坏极限平衡所需的支护力计算:
在实施步骤(c)时,岩块的失稳模式判别系数的绝对值大于或等于1,其下岩块所组成的楔形体作整体滑动分析,维持边坡倾倒破坏极限平衡的支护力按下式计算:
P=NI-1(cosβbr+sinβbrtanφb+sinβbrtanφd-cosβbrtanφdtanφb)
+WT(sinβb-cosβbtanφb)
其中,I为失稳模式转换处岩块编号;NI-1为滑动楔形体上倾倒岩块作用的法向力;WT为楔形体重量,
第六步:反倾边坡稳定性评价(S6)
时,P≤0,边坡稳定,否则边坡发生滑动失稳破坏;
时,P≤0,边坡稳定,否则边坡发生倾倒失稳破坏;
评价不同安全系数下边坡的稳定性时,只要在参数模块中重新输入安全系数并重复上述步骤。
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