【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及边坡稳定性评价与滑坡地质灾害监测预警
,具体涉及一种基于岩土体正交应变比参数的土层边坡稳定性评价方法。
技术介绍
我国是世界上滑坡灾害最严重的国家之一,其滑坡灾害具有分布范围广、发生频率高的特点,长期以来对我国工农业生产以及人民生命财产造成巨大损失,有的甚至是毁灭性的灾难。随着近年来社会经济的迅速发展,越来越多大型工程进行修建,致使滑坡灾害的发生规模与频率呈现逐渐增强的趋势,已成为对人类社会安全有极大威胁与影响的地质环境灾害之一。由于受到边坡几何形状、土体参数,以及地质条件差异等综合因素的影响,边坡稳定性评价与监测预警及其防治技术至今没有很好的满足工程建设的安全与减灾防灾的要求,其中最突出的问题就是边坡稳定性的位移监测定量判据及滑坡滑移面的确定问题。因此,如何科学、准确地对边坡稳定性进行超前分析与判定,是边坡稳定性评价与滑坡灾害防治领域中亟待解决的课题之一。目前在边坡工程稳定性评价领域,运用最为广泛和实用的方法是极限平衡法、有限元数值分析法与位移时序法等。其中极限平衡法如Fellenuis(费伦纽斯)法、Terzaghi法、Bishop法、Janbu法等,均是以刚体极限平衡理论为基础,将滑坡坡体进行简化,将滑坡坡体视为刚体并假设滑移面为圆弧形滑移面,分析其沿滑移面的力学平衡状态,进而分析和确定边坡的稳定性。由于此类方法不考虑材料的应力应变关系,因而无法考虑变形与稳定的关系,且该类方法对滑坡边界 ...
【技术保护点】
一种基于正交应变比的土层边坡稳定性测定方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤一:边坡最危险滑移面的确定;步骤二:边坡正交应变监测网格的布置;步骤三:各监测网格结点处垂直与水平应变的监测与数据记录;步骤四:边坡监测网格正交应变比参数的确定;步骤五:边坡正交应变比稳定性判据与滑移塑性区的测定;步骤六:边坡坡体损伤变量及损伤变量临界值的确定;步骤七:边坡整体稳定性分析与评价;步骤八:边坡整体滑移面的确定。
【技术特征摘要】
1.一种基于正交应变比的土层边坡稳定性测定方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤一:边坡最危险滑移面的确定;
步骤二:边坡正交应变监测网格的布置;
步骤三:各监测网格结点处垂直与水平应变的监测与数据记录;
步骤四:边坡监测网格正交应变比参数的确定;
步骤五:边坡正交应变比稳定性判据与滑移塑性区的测定;
步骤六:边坡坡体损伤变量及损伤变量临界值的确定;
步骤七:边坡整体稳定性分析与评价;
步骤八:边坡整体滑移面的确定。
2.根据权利要求1所述的基于正交应变比的土层边坡稳定性测定方法,其特征在于,步
骤一的具体方式为:对待评价边坡进行初步勘察与测绘,确定边坡分布范围与几何尺寸特
征,根据Fellenuis法,假定其边坡滑移面形状为圆弧滑移面,确定出边坡内部可能发生滑
移的多个潜在滑移面及相应滑移面的稳定性系数FS;对比各确定的稳定性系数FS,并取其最
小值作为边坡的整体稳定性系数,其相应的圆弧线即为最危险滑移面。
3.根据权利要求2所述的基于正交应变比的土层边坡稳定性测定方法,其特征在于,对
均质粘性土坡:当内摩擦角时,其最危险滑移面通过坡脚;当时,其最危险滑移面
通过或不通过坡脚。
4.根据权利要求1所述的基于正交应变比的土层边坡稳定性测定方法,其特征在于,步
骤二的具体方式为:
(1)在边坡主滑区确定一代表性坡体横断面,并以此确定最危险滑移面与边坡顶面交
点;
(2)沿该边坡横断面从坡顶至坡脚以间距0.5m-1m布置m根沿水平方向均匀分布的多点
应变计或分布式应变计;
(3)在边坡顶与最危险滑移面的边坡顶面交点之间,沿上述坡体横断面1.5d-2d横向距
离的另一横断面以间距0.5m-1m垂直布置n根竖向均匀分布的多点应变计或分布式应变计,
所述d为水平方向所选用的应变计的埋设孔径直径;在最危险滑移面的边坡顶面交点外侧
以间距1m-3m垂直布置1~3根竖向多点应变计或分布式应变计,以此构成m×[n+(1~3)]的
正交多点应变计或分布式应变计监测网,并保证水平应变计与竖向应变计之间互不干扰;
(4)在应变计与边坡坡体接触表面埋设传感器装置与数据采集系统,且保证埋设的传
感器不改变边坡自身稳定状态,从而形成水平与垂直方向交叉分布的应变监测网格。
5.根据权利要求1所述的基于正交应变比的土层边坡稳定性测定方法,其特征在于,步
骤三的具体方式为:将第i行与第j列应变计交点处的结点命名为结点Ji-j,其中i=1、2、…
m,j=1、2、…n,并以k天为时间间隔同步同周期分别对监测网格各结点Ji-j的边坡垂直与水
平应变进行实时监测,应变计的监测数据通过数据采集系统读出,并根据监测数据采集系
统分别记录下不同时刻监测网格各结点Ji-j处水平应变值εx与垂直应变值εy,并将整理好的
数据详细录入Excel表格,进行数据记录。
6.根据权利要求1所述的基于正交应变比的土层边坡稳定性测定方法,其特征在于,步
骤四的具体方式为:将某一时刻边坡监测结点处垂直应变与水平应变的比值定义为边坡该
正交结点的正交应变...
【专利技术属性】
技术研发人员:贺可强,郭璐,王菲,
申请(专利权)人:青岛理工大学,
类型:发明
国别省市:山东;37
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