[发明专利]基于简单平面滑动法的环形凸坡稳定性评价方法

说明书

本发明公开了一种基于简单平面滑动法的环形凸坡稳定性评价方法，其实施过程如下：获取环形滑体的重力W和滑面面积A₁；将环形凸坡对称轴向任意一个方向拉伸形成一个剖面，滑体在剖面上形成一个断面，获取剖面上滑体断面面积A₂、滑面倾角θ；通过下列公式迭代计算边坡安全系数F_s。考虑环形凸坡环形滑体的轴向拉力对抗滑力的贡献，对简单平面滑动法引入新的假定进行改进，经过改进的简单平面滑动法可以用于评价环形凸坡的稳定性，且计算过程简单，为环形凸坡的稳定性评价提供了一种计算结果更为合理的方法。

技术领域

本发明涉及边坡稳定性评价方法，尤其涉及基于简单平面滑动法的环形凸坡稳定性评价方法。

背景技术

在山区工程建设及滑坡灾害预测分析中，会遇到各种形状的边坡，如考察边坡在水平面内的形状，可将其分为凸形、凹形和直线形，边坡的空间形状对其稳定性无疑会有影响。严格来说，边坡稳定性分析属于空间问题，采用三维分析方法更符合实际情况，而工程上对边坡稳定性的评价，一般采用二维极限平衡法，这类方法对于直线形边坡计算精度尚可，但对于环形凸坡坡这种空间效应显著的边坡计算结果会误差较大。如何分析环形凸坡的稳定性是边坡稳定性评价中需要解决的问题。

本发明以目前工程中常用的二维极限平衡分析方法简单平面滑动法为基础，通过考虑环形凸坡环形滑体的轴向拉力对抗滑力的贡献，将简单平面滑动法进行修正以适用于环形凸坡，使计算结果更符合实际情况。

发明内容

针对上述问题，本发明要解决的技术问题是提供一种基于简单平面滑动法的环形凸坡稳定性评价方法，以解决现有极限平衡法在评价环形凸坡稳定性方面的不足。

本发明采用的技术方案为：基于简单平面滑动法的环形凸坡稳定性评价方法，其实施过程如下：

步骤一：获取环形滑体的重力W和滑面面积A₁。

步骤二：将环形凸坡对称轴向任意一个方向拉伸形成一个剖面，滑体在剖面上形成一个断面，获取剖面上滑体断面面积A₂、滑面倾角θ。

步骤三：通过下列公式迭代计算边坡安全系数F_s。

公式中，c为环形滑面粘聚力；为环形滑面内摩擦角；σ_拉为环形滑体土体抗拉强度；R为环形滑体轴向拉力产生的抗滑力。

其中步骤三中，除了简单平面滑动法的基本假定外，新引入1条假定：滑体轴向拉力产生的抗滑力R，作用点位于滑体重心上。

本发明的有益效果：考虑环形凸坡环形滑体的轴向拉力对抗滑力的贡献，对简单平面滑动法引入新的假定进行改进，经过改进的简单平面滑动法可以用于评价环形凸坡的稳定性，且计算过程简单，为环形凸坡的稳定性评价提供了一种计算结果更为合理的方法。

附图说明

为了易于说明，本发明由下述的具体实施及附图作以详细描述。

图1为本发明实施方式中环形滑体和等效环形滑体的结构示意图；

图2为本发明实施方式中等效环形滑体简单平面滑动法受力分析图；

图3为本发明实施例中环形凸坡三维模型计算参数图；

图4为本发明实施例中环形凸坡断面计算参数图。

具体实施方式