[发明专利]一种降雨诱发变形的卸荷岩质边坡稳定性分析方法

说明书

一种降雨诱发变形的卸荷岩质边坡稳定性分析方法，以确定卸荷岩质边坡所处的稳定性阶段，作为工程实际中选择防滑坡措施的基础，对于如何采取加固防护措施避免滑坡失稳灾害事故具有理论指导意义。包括以下步骤:①对待分析边坡进行勘察与测绘，确定边坡的分布范围与尺寸，采集并汇总待分析边坡的工程地质数据；②对待分析边坡进行滑动力学模型的概化与力学分析；③计算得出降雨条件下边坡上部张拉裂缝应力强度因子；④构建降雨条件下断裂角计算公式；⑤计算得出降雨条件下的稳定性系数K；⑥根据稳定性系数K，对待分析边坡的稳定性进行判别。

技术领域

本发明涉及岩质边坡稳定性技术领域，特别涉及一种卸荷岩质边坡稳定性的分析方法。

背景技术

川藏铁路沿线存在大量的卸荷岩质边坡，边坡发生失稳破坏会对铁路和人民生命财产安全造成损害。确定边坡稳定性状态是进行边坡防治、滑坡灾害预警的重要基础和前提，因此有必要对卸荷岩质边坡的稳定性进行分析评价。

对于边坡稳定性的研究，各国学者已经提出了许多定量计算方法，如毕肖普法、杨布法、圆弧滑动法等，在边坡工程的分析评价中得到了广泛的应用。卸荷作用形成的边坡卸荷带,对边坡工程性状具有很大的影响,通常情况下,卸荷带内的卸荷裂隙会构成边坡失稳的边界条件,增大潜在破坏的可能性,因此，对卸荷岩质边坡的稳定性进行分析、研究，建立一种降雨诱发变形的卸荷岩质边坡的稳定性分析方法是有意义的。在卸荷岩质边坡中，内外动力的耦合作用致使边坡内部产生大量的卸荷裂隙，同时边坡后缘产生拉裂缝。裂隙水压力和法向力使拉裂缝宽度不断增加，切向力使拉裂缝长度不断增加。随着时间的推移，拉裂缝最终扩展至下部结构面，发生剪断破坏，造成边坡失稳。

对于现有的卸荷岩质边坡的稳定性计算方法中，研究一种降雨诱发变形的卸荷岩质边坡稳定性分析方法是很有必要的，也是具有重要的工程价值的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种降雨诱发变形的卸荷岩质边坡稳定性分析方法，以确定卸荷岩质边坡所处的稳定性阶段，作为工程实际中选择防滑坡措施的基础，对于如何采取加固防护措施避免滑坡失稳灾害事故具有理论指导意义。

本发明解决上述技术问题所采取的技术方案如下：

本发明一种降雨诱发变形的卸荷岩质边坡稳定性分析方法，包括以下步骤:

①对待分析边坡进行勘察与测绘，确定边坡的分布范围与尺寸，采集并汇总待分析边坡的工程地质数据；

②对待分析边坡进行滑动力学模型的概化与力学分析，边坡后缘拉裂缝的法向力G_x、切向力G_y、裂隙水压力P和力矩M表达如下：

G_x＝G'cos(α-β)-G”sin(α-β)

G_y＝G'sin(α-β)+G”cos(α-β)

式中，G_x为法向力，G_y为切向力，G'为蠕滑力，G”为剪切力，α为裂纹角，β为结构面倾角；

P＝γ_wz_w

式中，P为裂隙水压力，γ_w为裂隙水重度，z_w为裂隙水深度；

M＝Gs

式中，M为力矩、G为滑体重力、s为重心到裂纹尖端的水平距离；

③计算得出降雨条件下边坡上部张拉裂缝应力强度因子：