一种基于降低强度包线折减法的岩质边坡稳定性测试方法技术

本发明专利技术公开了一种基于降低强度包线折减法的岩质边坡稳定性测试方法，包括以下步骤：步骤一、根据Hoek–Brown准则，建立折减后强度与折减前强度的含参量数学关系，将折减后强度的确定问题转换为参量的确定问题，获得折减后强度的表达式；步骤二、推导参量和折减后强度的数学表达式，确定表达式当中的折减后强度；步骤三、分析参量可解范围，优化折减后强度的表达式来进行岩质边坡稳定性测试。本发明专利技术通过数学推导得到折减后强度的直接表达式，实际应用时能够在数值软件内完成运算，无需再导出至统计软件执行拟合运算，从而使得计算难度以及工作量得到大幅降低。

A Method of Rock Slope Stability Testing Based on Reduced Strength Envelope Reduction Method

【技术实现步骤摘要】
一种基于降低强度包线折减法的岩质边坡稳定性测试方法
本专利技术属于岩质边坡稳定性测试领域，具体涉及一种基于降低强度包线折减法的岩质边坡稳定性测试方法，通过折减强度的直接表达式完成降低强度包络线运算。
技术介绍
岩体强度通常遵循Hoek–Brown准则，强度折减法是计算岩质边坡稳定性的重要工具。到目前为止，对适用于Hoek–Brown准则的强度折减法，国内外学者已经开展了一定程度的研究，大致可以分为等效折减法、局部线性化折减法、降低强度包线折减法和参数折减法四类。其中，降低强度包线折减法物理含义最清晰，但计算繁杂不利应用。Hoek–Brown强度准则可表示为：式中，σci为完整岩石的单轴抗压强度；σ1表示破坏时的最大主应力；σ3表示破坏时的最小主应力。s、a由地质强度指标GSI决定；mb由地质强度指标GSI和材料常数mi共同决定：式中，mi值反映岩石的软硬程度，且仅与岩石类型有关。地质强度指标GSI值与风化情况、岩石结构有关。D值反映扰动程度。降低强度包线折减法由Hammah提出，见文献《TheshearstrengthreductionmethodforthegeneralizedH本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于降低强度包线折减法的岩质边坡稳定性测试方法，其特征在于，包括：步骤一、根据Hoek–Brown准则，建立折减后强度与折减前强度的含参量数学关系，将折减后强度的确定问题转换为参量的确定问题，获得折减后强度的表达式；步骤二、推导参量和折减后强度的数学表达式，确定表达式当中的折减后强度；步骤三、分析参量可解范围，优化折减后强度的表达式来进行岩质边坡稳定性测试。

【技术特征摘要】
1.一种基于降低强度包线折减法的岩质边坡稳定性测试方法，其特征在于，包括：步骤一、根据Hoek–Brown准则，建立折减后强度与折减前强度的含参量数学关系，将折减后强度的确定问题转换为参量的确定问题，获得折减后强度的表达式；步骤二、推导参量和折减后强度的数学表达式，确定表达式当中的折减后强度；步骤三、分析参量可解范围，优化折减后强度的表达式来进行岩质边坡稳定性测试。2.根据权利要求1所述基于降低强度包线折减法的岩质边坡稳定性测试方法，其特征在于，所述的步骤一根据Hoek–Brown准则，对于GSI>30的非破碎岩体，a取0.5得到：式中，GSI为地质强度指标；GSIr为折减后地质强度指标；mi为材料常数，物理含义为岩石劈裂强度与单轴无侧限抗压强度之比；s、mb表示折减前强度；sr、mbr表示折减后强度；根据式(1)与式(2)之间的关系得到：式中，参量k＝(GSI-100)-1·(GSIr-100)；根据式(3)得到折减后强度的表达式为：3.根据权利要求1所述基于降低强度包线折减法的岩质边坡稳定性测试方法，其特征在于，所述的步骤二推导参量和折减后强度的数学表达式的具体步骤为：定义中间函数ψ1、ψ2，其中，ψ1为折减前强度的函数，ψ2为折减后强度的函数；根据式(5)、式(6)的定义，ψ1、ψ2均为正值；ψ1已知，ψ2待解；由式(5)得：将式(4)代入式(6)得：将式(7)代入式(8)得：将式(9)整理为：exp2(k)+ξ1exp(k)+ξ2＝0(10)式中，由式(10)得：由式(11...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈忠达，张震，王爱峰，范同前，李自力，鲁飞，宋卫，孟令洲，刘广坤，冯小敏，刘家慧，冯志慧，
申请(专利权)人：长安大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61