一种碎屑岩接触模型参数获取方法及边坡稳定性分析方法技术

本发明专利技术提供一种基于DEM的碎屑岩接触模型参数获取方法，包括：进行现场水平推剪试验，获取碎屑岩力学参数，并建立原位尺度颗粒模型；以离散元方法构建粒子群优化算法，进行碎屑岩接触模型参数反演，包括：构建适宜度函数，并初始化粒子群；进行粒子校核；更新粒子的速度和位置；获取最优解；获取碎屑岩接触模型参数。本发明专利技术进一步进行碎屑岩边坡稳定性分析。本发明专利技术通过构建适宜度函数，应用粒子群优化算法反演碎屑岩接触模型参数，提高了计算效率和计算精度。通过本发明专利技术的分析方法，为碎屑岩细观力学参数获取及边坡稳定性分析提供了一种有效手段，解决边坡工程中的风化碎屑岩边坡稳定系数计算、灾害防治等工程实践问题。灾害防治等工程实践问题。灾害防治等工程实践问题。

【技术实现步骤摘要】
一种碎屑岩接触模型参数获取方法及边坡稳定性分析方法


[0001]本专利技术涉及地质灾害防治，特别涉及一种碎屑岩接触模型参数获取方法及边坡稳定性分析方法，用以公路、铁路及桥隧等边坡工程中的多级强风化碎屑岩边坡稳定系数计算、边坡工程防治等领域。

技术介绍

[0002]我国碎屑岩分布较为广泛。随着工程建设的大规模开展，以碎屑岩为岩土载体的工程日益增多，低强度或风化碎屑岩斜坡失稳导致的环境地质问题及工程事故也日益增多。碎屑岩含有大量大块砾石，具有显著的不均匀性，难以应用常规手段获取其力学参数和分析其边坡稳定性，大大制约了风化碎屑岩边坡工程防治。

技术实现思路

[0003]鉴于现有技术的不足，为克服上述问题，本专利技术提供了一种碎屑岩接触模型参数获取方法及边坡稳定性分析方法，进行现场大型推剪试验获取碎屑岩力学参数，基于颗粒离散元数值计算方法，应用粒子群优化算法反演碎屑岩接触模型参数，最后采用强度加载法进行碎屑岩边坡稳定性分析。
[0004]为实现上述目的，本专利技术的技术方案如下：
[0005]本专利技术首先提供一种基于D本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于DEM的碎屑岩接触模型参数获取方法，包括以下步骤：(1)进行现场水平推剪试验，获取碎屑岩力学参数，并建立原位尺度颗粒模型；(2)以离散元方法构建粒子群优化算法，进行碎屑岩接触模型参数反演，包括：(21)构建适宜度函数，并初始化粒子群；(22)进行粒子校核；(23)更新粒子的速度和位置；(24)获取最优解；(3)得到接触模型参数反演结果，由反演结果获取碎屑岩接触模型参数。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，碎屑岩力学参数包括：碎屑岩峰值荷载及对应位移、残余荷载。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(21)中构建适宜度函数具体为：以碎屑岩峰值荷载及对应位移、残余荷载三个指标构建适宜度函数：式中：为适宜度值；F
t
、F
s
分别为峰值荷载试验值与模拟值；D
t
、D
s
分别为峰值荷载对应位移试验值与模拟值；R
t
、R
s
分别为残余荷载试验值与模拟值；ω1、ω2、ω3分别为峰值荷载及对应位移、残余荷载对应的权重，其和为1。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(21)初始化粒子群具体为：选择接触模型，以模型参数为未知量，确定取值范围，初始化粒子群。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(21)初始化粒子群后还包括：1)调用水平推剪试验，将粒子的颗粒模型参数输入原位尺度颗粒模型，进行水平推剪过程数值模拟，得到力学参数模拟值；2)将力学...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘小龙，陈汝先，梁世春，宋晓雷，王汉勋，张彬，
申请(专利权)人：中国地质大学北京，
类型：发明
国别省市：