[发明专利]基于简化Bishop法的群拉力作用球冠型边坡稳定性评价方法

说明书

本发明公开了基于简化Bishop法的群拉力作用球冠型边坡稳定性评价方法，其实施过程如下：将球冠型边坡分为若干环形条块，获取每个环形条块的半径r_i；选取夹角为Δψ的多个扇形体，获取每个扇形体i的高度h_i、底面长度l_i、底面与水平面倾角θ_i；通过下列公式迭代计算边坡安全系数F_s。考虑球冠型边坡的拱效应对简化Bishop法引入新的假定进行改进，同时在公式中加入群拉力，经过改进的简化Bishop法可以用于评价群拉力作用球冠型边坡的稳定性，且计算过程简单，为群拉力作用球冠型边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，尤其涉及基于简化Bishop法的群拉力作用球冠型边坡稳定性评价方法。

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，但对于球冠型边坡这种空间效应显著的边坡计算结果会过于保守，同时这类方法也未考虑坡面受到群拉力作用的情况。如何分析群拉力作用球冠型边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化Bishop法为基础，通过考虑球冠型边坡的拱效应，将简化Bishop法进行修正以适用于三维球冠型边坡，同时考虑了坡面受群拉力作用的情况，使计算结果更符合实际情况。

发明内容

针对上述问题，本发明要解决的问题是：提供基于简化Bishop法的群拉力作用球冠型边坡稳定性评价方法，以解决现有二维极限平衡法在评价群拉力作用三维球冠型边坡稳定性方面的不足。

基于简化Bishop法的群拉力作用球冠型边坡稳定性评价方法，其实施过程如下：

步骤一：将球冠型边坡分为若干环形条块，获取每个环形条块的半径r_i；

步骤二：选取夹角为Δψ的多个扇形体，获取每个扇形体i的高度h_i、底面长度l_i、底面与水平面倾角θ_i；

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_1i为第i个扇形体的滑面粘聚力；为第i个扇形体的滑面内摩擦角；c_2i为第i个扇形体土体的粘聚力；为第i个扇形体土体的内摩擦角；γ_i为第i个扇形体的土体容重；F_xi为第i个环形条块所有拉力在水平面上分力大小的总和；F_yi为第i个环形条块所有拉力在竖向上分力大小的总和；T_i为第i个扇形体轴向压力产生的抗滑力；R_i为第i个扇形体的T_i到圆弧滑面圆心的力矩；R为圆弧滑面半径；R_i0为第i个扇形体上的F_xi合力到圆弧滑面的力矩；n为环形条块总个数；m_θi为第i个扇形体的抗滑力计算参数。