[发明专利]一种基于滑动位移分析的三维地震边坡发生滑坡的时间预测方法

摘要

本发明公开了一种基于滑动位移分析的三维地震边坡发生滑坡的时间预测方法，它包括选定具体待预测的滑坡体、将该三维滑坡体离散化、建立岩土体的双曲线模型、获得条柱底面的剪切力与关键点竖向位移△0的关系和求解不同地震时间所对应关键点竖向位移△0，以及获得地震作用的过程中关键点的累计竖向位移△0acc几个步骤，选择关键点的累计竖向位移△0acc陡增处对应的地震时间作为该三维地震边坡发生滑坡的时刻，从而预测该三维地震边坡的滑坡时间。本发明的优点是考虑了边坡的滑动位移信息，提高了计算精度，预测结果更为可靠。

主权项

一种基于滑动位移分析的三维地震边坡发生滑坡的时间预测方法，包括步骤1、选定具体待预测的滑坡，确定该三维地震边坡及其滑裂面的几何尺寸，将滑裂面和边坡表面用方程表示；确定岩土的土体指标参数和地震参数；步骤2、将三维滑坡体离散化，三维滑坡体被垂直离散为m行和n列条柱，每个条柱按所在的行号i和列号j定义为[i,j]；假定行方向的条柱间作用力与水平面夹角为±α，假定列方向的条柱间作用力与水平面夹角为±β；其特征是，还包括以下步骤：步骤3、利用直剪试验确定岩土体的双曲线模型的参数，建立岩土体的双曲线模型；步骤4、根据摩尔库伦准则和岩土体双曲线模型，求出[i,j]条柱底面的剪切力与该条柱的剪切位移之间的关系；利用离散后的各条柱的水平位移相等，得到[i,j]条柱底面的剪切力与关键点竖向位移Δ0的关系；另外，根据水平和竖直方向上的位移函数，确定每个条柱上由地震引起的惯性力；再根据3个力的平衡方程和2个力矩的平衡方程求解出第[i,j]条柱底面初始的法向力，从而消除剪切力与关键点竖向位移Δ0关系中的非线性项；步骤5、再根据3个力的平衡方程和3个力矩的平衡方程，并结合[i,j]条柱底面的剪力与关键点竖向位移的关系，建立一组含有未知数α，β，Δ0和t的非线性方程组；求解该方程组，得到不同的地震时刻对应关键点竖向位移Δ0；进而得到地震作用的过程中关键点的累计竖向位移关键点的累计竖向位移陡增处对应的地震时间为该三维地震边坡发生滑坡的时刻，从而预测该三维地震边坡的滑坡时间。