[发明专利]一种边坡稳定分析方法

权利要求书

1.一种边坡稳定分析方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)输入边坡参数：坡高H、坡长L、摩擦角φ、粘聚力C、重度γ、饱和重度γ_sat、分条数n、渗流体积比S；

2)假设边坡的圆心O和半径R；

3)对根据假设的圆心O和半径R画的圆弧与半坡相交的部分进行分条并进行编号；

4)运用以下公式计算各条的L_i、W_i、θ_i值；

L_i＝R*(θ_i-θ_i-1)      ———每条块底部弧的长度；

θ_i＝arcsin[(O_x-X_i)/R] ———第i条条底中点D的倾角；

θ₀＝arcsin[(O_x-L)/R]  ———第0条条底中点D的倾角；

W_i＝γ*B*H_i            ———第i条条块的重力；

H_i＝Y_i′-Y_i            ———第i条条块高；

Y_i＝O_y-R*cos(θ_i)      ———第i条条块顶中点D′的Y坐标；

Y_i′＝(-H/L*X_i)        ———第i条条块顶中点D′的Y坐标；

O_x—圆心O的X坐标，O_y—圆心O的Y坐标，X_i—第i条条底中点D的横坐标，B—条宽；

5)根据上式计算出的L_i、W_i、θ_i，带入方程式即可得出安全系数Fs；

Fs＝{γ*B*tanφ*∑(H_i*cosθ_i)+∑(c*L_i)}/{γ*B*∑(H_i*sinθ_i)}

6)按照网格无穷多次假设圆心O和半径R，并重复步骤3)、4)、5)得出多个Fs；

7)筛选安全系数Fs的最小值作为边坡的安全系数输出。

2.根据权利要求1所述的一种边坡稳定分析方法，其特征在于，步骤4)计算出的L_i、W_i、θ_i，还可以计算出渗透安全系数Fs′；

Fs′＝

{γ*B*tanφ*∑(H_i1*cosθ_i)+(γ_sat-10)*B*tanφ*∑(H_i2*cosθ_i)+∑(c*L_i)}/{γ*B*∑(H_i1*sinθ_i)+γ_sat*B*∑(H_i2*sinθ_i)}

式中H_i1＝H_i*(1-S)，H_i2＝H_i*S，H_i1—第i条水上高度，H_i2—第i条水下高度。