一种用于确定顺层岩质边坡开挖预留厚度的方法及系统技术方案

本发明专利技术提供一种用于确定顺层岩质边坡开挖预留厚度的方法，涉及地质工程领域；方法包括如下步骤：S1、在AutoCAD软件中生成顺层岩质边坡的地形线；S2、根据顺层岩质边坡的岩性组合、各岩土层厚度及各岩土层倾角绘制顺层岩质边坡的边坡剖面图，并以dxf格式进行保存，得到边坡剖面图dxf格式文件；S3、将边坡剖面图dxf格式文件导入PLAXIS软件中，对边坡剖面图中的各岩土层赋予力学参数；S4、对赋值后的边坡剖面图进行网格划分；S5、计算不同边坡预留厚度工况下边坡的稳定性系数；当稳定性系数为1.0时，对应的边坡预留厚度即为边坡开挖预留厚度的最小值；本发明专利技术能够得到顺层岩质边坡开挖应预留的最小厚度，为边坡开挖工程提供有效地数据支撑和后续防治指导工作。据支撑和后续防治指导工作。据支撑和后续防治指导工作。

【技术实现步骤摘要】
一种用于确定顺层岩质边坡开挖预留厚度的方法及系统


[0001]本专利技术涉及地质工程领域，尤其涉及一种用于确定顺层岩质边坡开挖预留厚度的方法及系统。

技术介绍

[0002]伴随我国经济快速发展，道路修筑、水利建设以及矿山开采等大量基础设施建设出现了空前的规模和数量，而边坡是其中涉及工程地质问题最多的工程类别之一，其在外界扰动条件下形成的地质灾害问题在大规模的基础建设中愈发突出。在边坡工程中，顺层岩质边坡较为常见，其失稳破坏数量最多、规模最大。
[0003]诱发顺层岩质边坡失稳的因素有许多，开挖是其中最重要的因素之一。边坡开挖会破坏边坡原有应力平衡状态，显著降低其稳定性，此时边坡容易发生崩塌、滑坡等地质灾害，从而造成人员伤亡和经济损失。
[0004]在众多顺层岩质边坡开挖问题中，确定其开挖预留厚度一直是广大工程人员所关注的重点，其成果可有效指导边坡的防治工程，极大的降低边坡开挖所造成的损失。然而，目前已有的技术中没有快速确定开挖后顺层岩质边坡预留厚度的方法。

技术实现思路

[0005]本专利技术旨在提出一种用于确定顺层岩质边坡开挖预留厚度的方法，能够快速有效地的确定顺层岩质边坡开挖的最小预留厚度，为边坡开挖工程提供有效地数据支撑。
[0006]本专利技术提供一种用于确定顺层岩质边坡开挖预留厚度的方法，包括如下步骤：
[0007]S1、在AutoCAD软件中生成顺层岩质边坡的地形线；
[0008]S2、在所述AutoCAD软件中，根据所述顺层岩质边坡的岩性组合、各岩土层厚度及各岩土层倾角绘制所述顺层岩质边坡的边坡剖面图，并将所述顺层岩质边坡的边坡剖面图以dxf格式进行保存，得到边坡剖面图dxf格式文件；
[0009]S3、将所述边坡剖面图dxf格式文件导入PLAXIS软件中，分别对所述边坡剖面图中的各岩土层赋予力学参数；
[0010]S4、对所述赋值后的边坡剖面图进行网格划分；
[0011]S5、分别计算不同边坡预留厚度工况下边坡的稳定性系数；当所述稳定性系数为1.0时，对应的边坡预留厚度即为边坡开挖预留厚度的最小值。
[0012]进一步地，步骤S1中，所述地形线的生成方法具体包括：
[0013]S11、将所述顺层岩质边坡的高程数据导入所述AutoCAD软件；
[0014]S12、在所述AutoCAD软件中加载切剖面插件；
[0015]S13、通过所述切剖面插件生成所述地形线。
[0016]进一步地，步骤S2中，所述边坡剖面图的绘制方法包括：
[0017]根据所述顺层岩质边坡的岩性组合、各岩土层厚度及各岩土层倾角依次绘制所述顺层岩质边坡滑体、软弱夹层及滑床的剖面图，得到所述边坡剖面图。
[0018]进一步地，步骤S3中，所述力学参数包括饱和重度γ、非饱和重度γ
′
、弹性模量E、泊松比μ、粘聚力c、内摩擦角水平渗透系数k
x
和垂直渗透系数k
y
。
[0019]本专利技术还提出一种用于确定边坡开挖预留厚度的系统，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述方法的步骤。
[0020]本专利技术的实施例提供的技术方案带来的有益效果是：本专利技术能够通过PLAXIS软件快速计算得到顺层岩质边坡开挖应预留的最小厚度，为顺层岩质边坡开挖工程提供有效地数据支撑和后续防治指导工作，从而避免因没有准确预留顺层岩质边剖开挖厚度而导致的事故。
附图说明
[0021]图1为本专利技术某一实施例中用于确定顺层岩质边坡开挖预留厚度的方法流程示意图；
[0022]图2为本专利技术某一实施例中顺层岩质边坡的边坡剖面图；
[0023]图3为本专利技术某一实施例中顺层岩质边坡边坡剖面的网格划分图；
[0024]图4为本专利技术某一实施例中边坡预留厚度为2.0m时的位移云图。
具体实施方式
[0025]下面结合附图来具体描述本专利技术的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本专利技术的实施例一起用于阐释本专利技术的原理，并非用于限定本专利技术的范围。
[0026]请参考图1，本专利技术的实施例提供了一种用于确定顺层岩质边坡开挖预留厚度的方法，包括如下步骤：
[0027]S1、在AutoCAD软件中生成顺层岩质边坡的地形线；
[0028]S2、在所述AutoCAD软件中，根据所述顺层岩质边坡的岩性组合、各岩土层厚度及各岩土层倾角绘制所述顺层岩质边坡的边坡剖面图，并将所述顺层岩质边坡的边坡剖面图以dxf格式进行保存，得到边坡剖面图dxf格式文件；
[0029]S3、将所述边坡剖面图dxf格式文件导入PLAXIS软件中，分别对所述边坡剖面图中的各岩土层赋予力学参数；
[0030]S4、对所述赋值后的边坡剖面图进行网格划分；
[0031]S5、分别计算不同边坡预留厚度工况下边坡的稳定性系数；当所述稳定性系数为1.0时，对应的边坡预留厚度即为边坡开挖预留厚度的最小值。
[0032]具体地，步骤S1中，所述地形线的生成方法具体包括：
[0033]S11、将所述顺层岩质边坡的高程数据导入所述AutoCAD软件；
[0034]S12、在所述AutoCAD软件中加载切剖面插件；
[0035]在此步骤中，首先在所述AutoCAD软件中输入ap命令，然后在弹出的对话窗口中加载切剖面插件；
[0036]S13、通过所述切剖面插件生成所述地形线；
[0037]在此步骤中，依次点击所述切剖面插件中“我的剖面
”‑“
数据
”‑“
采集交点”；然后单击平面图上的剖切线，窗口会出现数据采集结束字样，此时表明数据采集成功；最后依次
点击“我的剖面
”‑“
成图
”‑“
现文件生成”，然后再空白处单击鼠标，生成所述地形线。
[0038]具体地，步骤S2中，所述边坡剖面图的绘制方法包括：
[0039]S21、收集相关资料，确定所述顺层岩质边坡的岩性组合、各岩土层厚度及各岩土层倾角；
[0040]S22、根据所述顺层岩质边坡的岩性组合、各岩土层厚度及各岩土层倾角依次绘制所述顺层岩质边坡滑体、软弱夹层及滑床的剖面图，得到所述边坡剖面图，参考图2；
[0041]此步骤中，在所述AutoCAD软件中执行pl多段线命令，根据各岩土层厚度及各岩土层倾角绘制滑体、软弱夹层及滑床，即完成所述边坡剖面图的绘制。
[0042]具体地，步骤S3中，所述力学参数的赋予方法包括如下步骤：
[0043]S31、打开PLAXIS软件，执行structures
‑
import geometry命令，在弹出的对话窗口中导入所述边坡剖面图dxf格式文件；
[0044]S32、点击show materials
‑
new，根据收集的岩土层本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于确定顺层岩质边坡开挖预留厚度的方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、在AutoCAD软件中生成顺层岩质边坡的地形线；S2、在所述AutoCAD软件中，根据所述顺层岩质边坡的岩性组合、各岩土层厚度及各岩土层倾角绘制所述顺层岩质边坡的边坡剖面图，并将所述顺层岩质边坡的边坡剖面图以dxf格式进行保存，得到边坡剖面图dxf格式文件；S3、将所述边坡剖面图dxf格式文件导入PLAXIS软件中，分别对所述边坡剖面图中的各岩土层赋予力学参数；S4、对所述赋值后的边坡剖面图进行网格划分；S5、分别计算不同边坡预留厚度工况下边坡的稳定性系数；当所述稳定性系数为1.0时，对应的边坡预留厚度即为边坡开挖预留厚度的最小值。2.根据权利要求1所述的用于确定顺层岩质边坡开挖预留厚度的方法，其特征在于，步骤S1中，所述地形线的生成方法具体包括：S11、将所述顺层岩质边坡的高程数据导入所述AutoCAD软件；S12、在所述AutoCAD软件中加...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨亮，汪洋，高峰，
申请(专利权)人：中国地质大学武汉，
类型：发明
国别省市：