[发明专利]一种寒区边坡稳定性系数的计算方法

权利要求书

1.一种寒区边坡稳定性系数的计算方法，其特征在于，通过温度和位移传感器测得寒区边坡岩体的位移和温度，获得寒区边坡岩体的冻融深度，将寒区边坡岩体冻融区与寒区边坡岩体非冻融区的岩体进行分层，根据冻融岩石蠕变试验，建立基于岩石冻融损伤蠕变模型的冻融边坡稳定性系数的计算方法，并对寒区边坡冻融区滑移进行防护；

包括以下步骤：

S1：将多个所述传感器布置在寒区岩石边坡，并将其布置在同一直线上，所述直线与所述寒区岩石边坡的滑坡方向平行；

S2：根据多个所述传感器测得寒区岩石边坡的位移和温度，确定岩层温度随冻融风化深度的变化曲线，然后采用边坡温度梯度分布特征将冻融区与非冻融区的岩体进行分层；

S3：对边坡冻融岩层和非冻融岩层进行岩石蠕变试验，建立引入岩石冻融损伤因子的冻融蠕变损伤模型，并通过最小二乘法将试验数据进行拟合，得到岩石在不同冻融次数下的蠕变参数，然后采用所述冻融损伤蠕变模型进行不同冻融次数下的冻融边坡稳定性系数计算；

其中，冻融边坡稳定性系数计算包括以下步骤：

S31：根据光纤光栅温度传感器确定边坡冻融区深度；

S32：选取边坡冻融区与非冻融区的岩样进行室内蠕变试验；

S33：获得边坡岩样冻融前后的蠕变参数，提出基于岩石融损伤因子的冻融蠕变本构模型；

S34：建立冻融区与非冻融区的分布特征的冻融边坡稳定性系数计算模型；

S35：将边坡冻融区与非冻融区赋予不同的岩体参数和本构模型；

S36：利用引入岩石冻融损伤因子和蠕变特性的强度折减法分析冻融边坡稳定性系数；

S37：输入蠕变时间和冻融次数，设定模型位移测点，逐渐进行强度参数折减，进行数值计算；

S4：根据冻融边坡稳定性系数计算，设置边坡位移警戒报警线，当超过设定变形值时，边坡位移报警系统发出警报，并采取边坡支护措施。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述传感器为光纤布拉格光栅测斜管，内置有光纤光栅温度传感器和光纤光栅位移传感器；所述光纤布拉格光栅测斜管外壁两侧对称位置有两个纵向凹槽，所述光纤光栅温度传感器和光纤光栅位移传感器粘贴在所述凹槽内，粘贴所述光纤光栅温度传感器和光纤光栅位移传感器的胶粘剂凝固后弹性模量与所述光纤布拉格光栅测斜管弹性模量相同。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述冻融边坡稳定性系数的计算采用了基于岩石冻融损伤和蠕变特性的强度折减法。