[发明专利]一种中间桥对边坡支挡效应的二维分析方法

权利要求书

1.一种中间桥对边坡支挡效应的二维分析方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：对中间桥进行力学分析，得出中间桥对边坡支挡效应的实质是一剪切反力，其决定因素是中间桥的底界面的抗剪力；结合工程地质资料，构建出具有空间形态参数的中间桥三维模型；

步骤2：根据构建的中间桥三维模型，沿着边坡倾向切割剖面，得到边坡截面的几何形态；

步骤3：根据边坡截面的几何形态，在中间桥三维模型的垂直方向上划分出三个区域，其中，区域I由中间桥部分的两个锥体、一个以直角三角形为截面的柱体和非工作帮部分的一个以直角三角形为截面的柱体组成，区域II为中间桥部分的以梯形为截面的柱体，区域III由中间桥部分的两个锥体和一个以直角三角形为截面的柱体组成；

步骤4：分别求出各区域的体积，记为V_I、V_II和V_III，并且根据摩尔-库伦强度准则求出各个区域的抗滑力，记为T_Ⅰ、T_Ⅱ和T_Ⅲ；

步骤5：由于中间桥的支挡效应为底界面的抗剪力，而采用二维刚体极限平衡法时，支挡效应是由贯通整个采坑底界面的抗剪力来提供，因此，将中间桥底界面的抗剪力等效成贯通整个采坑底界面的抗剪力，来实现三维支挡效应的二维等效；即通过合并各区域的抗滑力与对应区域等效抗滑力的数学表达式中的同类项，求出每个区域的等效黏聚力、等效内摩擦角或等效内摩擦系数。

2.根据权利要求1所述的一种中间桥对边坡支挡效应的二维分析方法，其特征在于，所述步骤4的过程如下：

步骤4.1：计算区域I的体积V_I，公式如下：

其中，h为中间桥的桥高，α为中间桥的底角，D为采坑总长度，d为中间桥的底宽；

步骤4.2：计算区域II的体积V_II，公式如下：

V_Ⅱ＝bh(d-hcotα)

其中，b为桥长；

步骤4.3：计算区域III的体积V_III，公式如下：

步骤4.4：根据摩尔-库伦强度准则，计算区域I的抗滑力T_Ⅰ，公式如下：

其中，S_I为区域I的底界面面积；γ为中间桥各岩层的加权容重；c_j为中间桥底板岩层的黏聚力；为中间桥底板岩层的内摩擦角；

步骤4.5：根据摩尔-库伦强度准则，计算区域II的抗滑力T_Ⅱ，公式如下：

其中，S_II为区域II的底界面面积；c_j为中间桥底板岩层的黏聚力；

步骤4.6：根据摩尔-库伦强度准则，计算区域III的抗滑力T_Ⅲ，公式如下：

其中，S_III为区域III的底界面面积；

上述步骤4.1至步骤4.6均为近水平条件下，中间桥对边坡的支挡效应计算过程；

中间桥提供的各区域抗滑力的总和即为中间桥对边坡的三维支挡效应。