[发明专利]基于锚固荷载监测数据的边坡反分析方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种边坡处治工程中荷载数据处理技术，尤其涉及一种基于锚固荷载监测数据的边坡反分析方法。

背景技术

目前在边坡处治工程中，广泛使用预应力锚杆或锚索加固技术，为了保证结构的可靠性，在边坡处治施工过程中以及施工结束后的一段时间内，须要对预应力锚杆或锚索的锚固荷载进行监测，通过对获得的大量监测数据进行分析，来了解预应力锚杆或锚索是否失效。从监测中获得的这些荷载数据，不仅可以反映结构本身的可靠性，而且还能反映出岩土体的相关力学信息，而如何才能使监测数据的价值实现最大化，很少有研究者进行深入研究。

发明内容

本发明提出了一种基于锚固荷载监测数据的边坡反分析方法，该方法步骤为：

1)根据某一时间锚固荷载监测数据计算得到锚固段轴力N_ij；N_ij表示第i根锚杆的第j计算点处的轴力实测值；

2)根据岩土体地质条件和地质勘察数据，确定参数的取值范围；E为弹性模量，μ为泊松比，C为粘聚力，为内摩擦角；前述4种参数中，可选取其中的一个或多个进行针对性分析；

3)设定{X}初值，对边坡进行有限元数值模拟正分析，得到锚杆锚固段轴力的计算值N_ij(X)；N_ij(X)表示第i根锚杆的第j计算点处的轴力的有限元计算值；

4)将N_ij(X)和N_ij代入公式：

F(X)=Σi=1nΣj=1ki[Nij(X)-Nij]]]>

得到目标函数；

式中，N_ij(X)为第i根锚杆的第j计算点处的轴力有限元计算值；

N_ij为第i根锚杆的第j计算点处的轴力实测值；

n为取得荷载监测数据的锚杆总数；

k_i第i锚杆锚固段上所取的计算点总数；

5)将参数{X}代入目标函数，目标函数最小化时所对应的待反演参数即为岩土体等效力学参数；根据岩土体等效力学参数对边坡稳定性进行分析，获得边坡稳定性系数；

6)选取不同时间的锚固荷载监测数据，重复步骤1)至5)，获得岩土体等效力学参数和边坡稳定性系数的变化趋势。

本发明的有益技术效果是：通过目标函数，建立起岩土体的等效力学参数和锚固荷载监测数据的映射关系，进而求取锚固体所在岩土体的等效力学参数，更进一步推导出边坡稳定性系数的变化趋势。

附图说明

图1、工程实例锚索正面布置图；

图2、工程实例锚索横断面布置图；

图3、1#锚固点锚固荷载监测数据；

图4、2#锚固点锚固荷载监测数据；

图5、有限元分析时的网络划分示意图；

图6、锚索锚固段轴力分布云图；

图7、弹性模量E随时间变化曲线；

图8、粘聚力c随时间变化曲线；

图9、内摩擦角随时间变化曲线；

图10、边坡稳定系数动态变化曲线；

具体实施方式