[发明专利]基于图解试算法的土岩结合边坡稳定分析方法

权利要求书

1.基于图解试算法的土岩结合边坡稳定分析方法；步骤如下：

步骤1、从待分析的土岩结合边坡的下部岩体的坡脚起，对整个边坡采用极限平衡法进行分析，分别计算平面滑动面倾角为10°、20°、30°、35°、40°、45°、50°、60°、70°、75°、80°，以及45°+φ/2的情况下的安全系数Fs，计为Fs_10°、Fs_20°、Fs_30°、Fs_35°、Fs_40°、Fs_45°、Fs_50°、Fs_60°、Fs_70°、Fs_75°、Fs_80°，以及Fs_45°+φ/2，其中φ为岩质边坡的内摩擦角，将上述计算得到的安全系数取最小值，计为安全系数Fs1，Fs1对应倾角计为α；

步骤2、对所述待分析的土岩结合边坡的上部土体假定圆弧滑动面采用条分法搜索最不利圆弧滑动面；对所述最不利圆弧滑动面范围的各土条进行静力平衡分析，得到各土条的下滑力，其中第i土条在x、y方向的下滑力的分量Exi、Eyi，第i土条重量G_土i、相邻土条对第i土条的作用力F_i、F_i-1,圆弧滑动面对土条的阻滑力Ti；

步骤3、对下部岩体以最不利倾角α作出最不利平面滑动面；以所述最不利平面滑动面，倾角α，分离的岩体为独立岩体，将该岩体正上方所包含的土条下滑力的总和，即Ex＝∑Exi、Ey＝∑Eyi，i＝1,2…n作为外荷载，将独立岩体重量G_岩、Ex、Ey，对与倾角α的平面滑动面平行的方向投影，求得合力即为滑动力，平面滑动面的阻滑力T与上述计算滑动力的比值即为该最不利平面滑动面的安全系数Fs2，岩体对应的平面倾角仍为α；

步骤4、从坡脚对上述上部土体的最不利圆弧滑动面作切平面，切平面倾角β，与上述最不利圆弧滑动面组成最不利复合滑动面，以最不利复合滑动面分离的岩土体为土岩独立体；对复合滑动面圆弧段各土条进行静力平衡分析，得到各土条下滑力沿倾角β的切平面切向合力Ex和法向合力Ey；

对复合滑动面直线段，将上述下滑力合力Ex”、Ey”作为外荷载，将复合滑动面直线段土岩独立体重量G_土、G_岩、Ex”、Ey”，对与倾角β的平面滑动面平行的方向投影，求得合力即为滑动力，平面滑动面的阻滑力T与上述计算滑动力的比值即为该最不利平面滑动面的安全系数Fs3，岩体对应的平面倾角为β；

步骤5、取所述安全系数Fs1、所述安全系数Fs2、所述安全系数Fs3的最小值作为所述土岩结合边坡的最终安全系数Fsmin，与所述最终安全系数Fsmin对应的最不利倾角α或β对应的平面滑动面即为最终最不利平面滑动面。

2.根据权利要求1所述的基于图解试算法的土岩结合边坡稳定分析方法，其特征在于，所述上部土体的几何参数包括上部土质边坡的坡高H_土和上部土质边坡的坡比i_土；

所述上部土体的物理力学参数包括上部土质边坡的粘聚力c_土和上部土质边坡的内摩擦角φ_土。

3.根据权利要求1所述的基于图解试算法的土岩结合边坡稳定分析方法，其特征在于，所述下部岩体的几何参数包括下部岩质边坡的坡高H_岩和下部岩质边坡的坡比i_岩；

所述下部岩体的物理力学参数包括下部岩质边坡的粘聚力c_岩和下部岩质边坡的内摩擦角φ_岩。