[发明专利]一种对锚固边坡风险进行量化分析的方法

说明书

一种对锚固边坡风险进行量化分析的方法，涉及安全风险评估技术领域，包括如下步骤：构建施加锚杆后的边坡数学模型M₀，计算M₀的安全系数F_S0，并找出滑动面S₀；在M₀的基础上，标记岩土体受锚固区影响的区域，撤去锚杆，增强受影响区域的力学参数，建立一个新模型M_x，利用Geo‑studio找出受锚固区影响的区域岩土体力学参数的范围值；将M_x运用光滑粒子流体动力学方法进行模拟，确定受锚杆影响的区域的岩土体力学参数的准确值；再次利用光滑粒子流体动力学方法进行模拟，结合蒙特卡罗方法对锚固边坡风险进行量化分析。本发明提出了一种对锚固边坡风险进行量化分析的方法，该方法可以对锚固边坡的风险进行量化分析。

技术领域

本发明涉及安全风险评估技术领域，具体涉及一种对锚固边坡风险进行量化分析的方法。

背景技术

锚杆防护因其施工简单，成本较低，支护效果好，受到边坡工程界的青睐。锚杆施工后，相当于在岩土体中增加筋骨，并依赖其锚固段与周围岩土体之间的相互作用传递锚杆作用力，进而增强了锚固区岩土体的强度(如弹性模量E、粘聚力c和摩擦角等)，使岩土体本身得到加固，改善了岩土体的力学参数及应力状态，并限制其变形发展，以保持稳定。由于锚杆荷载传递机理的复杂性及支护参数的多样性，锚固边坡风险分析仍面临挑战，因此亟需一种适用于锚固边坡风险量化的方法。

发明内容

为解决现有技术中存在的问题，本发明提出了一种对锚固边坡风险进行量化分析的方法，该方法可以对锚固边坡的风险进行量化分析。

为了达到上述目的，本发明的技术方案为：

一种对锚固边坡风险进行量化分析的方法，包括如下步骤：

步骤1、构建施加锚杆后的边坡数学模型M₀，计算边坡数学模型M₀的安全系数F_S0，并找出此时安全系数F_S0下的滑动面S₀；

步骤2、在边坡数学模型M₀的基础上，标记出边坡岩土体受锚固区影响的区域，撤去锚杆，增强受锚固区影响的区域的岩土体力学参数，建立一个新模型M_x，基于滑动面S₀在边坡数学模型M₀与新模型M_x下安全系数相等的原理，利用Geo-studio找出受锚固区影响的区域岩土体力学参数的范围值；

步骤3、将新模型M_x运用光滑粒子流体动力学方法进行模拟，根据其初始滑动面与滑动面S₀一致，可以确定受锚杆影响的区域的岩土体力学参数的准确值；

步骤4、再次利用光滑粒子流体动力学方法进行模拟，结合蒙特卡罗方法对锚固边坡风险进行量化分析。

优选的，所述的岩土体力学参数为粘聚力c和摩擦角

优选的，所述的步骤1中，所述的安全系数F_S0通过Geo-studio中的极限平衡方法计算。

优选的，所述的步骤2中，将锚杆作用效果等效为岩土体自身强度增强，以此为依据增强受锚固区影响的区域的岩土体力学参数。

优选的，所述的步骤2中，确定受锚固区影响的区域岩土体力学参数的范围值的方法为：

将受锚固区影响的区域的岩土体力学参数视为相互独立的随机变量，利用随机方法产生N个参数样本X₁,X₂,…,X_N，样本相对应的粘聚力和摩擦角为c₁、c₂、c_N、