一种边坡安全性分析方法、系统、设备及可读存储介质技术方案

本发明专利技术提供了一种边坡安全性分析方法、系统、设备及可读存储介质，涉及边坡安全性分析技术领域，包括获取边坡的若干滑块的土体样本参数；基于所述土体样本参数依次计算每个滑块的下滑力、抗滑力和安全传递系数；根据所述下滑力、所述抗滑力和所述安全传递系数计算第一代表值和第二代表值；将第一代表值和第二代表值中的较小值作为边坡安全系数；基于所述边坡安全系数判断所述边坡所属于的安全标准区间。用于解决现有技术中无法对开挖、冻深和融深不同关系下边坡的安全性进行判断的技术问题。同关系下边坡的安全性进行判断的技术问题。同关系下边坡的安全性进行判断的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
一种边坡安全性分析方法、系统、设备及可读存储介质


[0001]本专利技术涉及边坡安全性分析
，具体而言，涉及一种边坡安全性分析方法、系统、设备及可读存储介质。

技术介绍

[0002]铁路沿线的地形条件复杂，穿越了大量高海拔地区的边坡，昼夜温差大，导致了边坡土体不断发生冻结和融化，尤其是铁路隧道施工和边坡支挡结构修建都需要对边坡土体进行开挖，开挖将会导致边坡的局部受力和整体稳定性发生改变。目前，现有的技术无法对于开挖
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冻融耦合作用下边坡的安全性进行分析，尤其是对于对开挖、冻深和融深不同关系下边坡的安全性的判识方法。基于此，本专利技术提出了一种边坡安全性分析方法，为开挖
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冻融耦合作用下铁路沿线边坡的安全性判断提供参考依据。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种边坡安全性分析方法、系统、设备及可读存储介质，以改善上述问题。为了实现上述目的，本专利技术采取的技术方案如下：第一方面，本申请提供了边坡安全性分析方法，包括：获取边坡的若干滑块的土体样本参数；基于所述土体样本参数依次计算每个滑块的下滑力、抗滑力和安全传递系数；根据所述下滑力、所述抗滑力和所述安全传递系数计算第一代表值和第二代表值；将第一代表值和第二代表值中的较小值作为边坡安全系数；基于所述边坡安全系数判断所述边坡所属于的安全标准区间。
[0004]进一步的，所述计算每个滑块的下滑力、抗滑力和安全传递系数，具体包括：计算滑块的下滑力：；式中，为第块滑块的下滑力，为第一辅助参数，为第块滑块的重力，为第块滑块的滑面倾角，为水平地震力，竖向地震力；计算抗滑力：；式中，为第块滑块的抗滑力, 为第二辅助参数，为第块滑块的粘聚力，为第块滑块的内摩擦角，为第块滑块的底面长度；计算安全传递系数：
；式中，为第块滑块的安全传递系数，第块滑块的上一滑块的滑面倾角。
[0005]进一步的，所述计算滑块的下滑力,还包括：获取滑面高度；计算季节融化深度和冻结深度；判断所述滑面高度和冻结深度的大小关系：当滑面高度小于冻结深度时，令第一辅助参数；否则，继续判断季节融化深度和冻结深度的大小关系：当季节融化深度大于冻结深度时，令第一辅助参数，式中，为渗透力，为第块滑块左侧的静水压力，为第块滑块右侧的静水压力；否则，令第一辅助参数，式中，为第块滑块右侧的动水压力，为第块滑块左侧的动水压力。
[0006]进一步的，所述根据所述下滑力、所述抗滑力和所述安全传递系数计算第一代表值，具体包括：构建第一代表值与剩余下滑力的关系式：；式中, 为第一代表值, 为剩余下滑力初始值，为第一块滑块的剩余下滑力，为第二块滑块的剩余下滑力，为第块滑块的剩余下滑力，为第一块滑块的抗滑力，为第二块滑块的抗滑力，为第块滑块的抗滑力，为第块滑块的抗滑力，为第一块滑块的安全传递系数，为第二块滑块的安全传递系数，为第三块滑块的安全传递系数, 为第块滑块的安全传递系数, 为第一块滑块的下滑力，为第二块滑块的下滑力，为第块滑块的下滑力，为第块滑块的下滑力；令，求解所述关系式得到第一代表值。
[0007]进一步的，所述第二代表值计算方法为：
构建第二代表值与剩余下滑力的关系式：；式中，为第二代表值，为剩余下滑力初始值，为第一块滑块的剩余下滑力，为第二块滑块的剩余下滑力，为第块滑块的剩余下滑力，为第一块滑块的抗滑力，为第二块滑块的抗滑力，为第块滑块的抗滑力，为第块滑块的抗滑力，为第一块滑块的安全传递系数，为第二块滑块的安全传递系数，为第三块滑块的安全传递系数, 为第块滑块的安全传递系数, 为第一块滑块的下滑力，为第二块滑块的下滑力，为第块滑块的下滑力，为第块滑块的下滑力；令，求解所述关系式得到第二代表值。
[0008]第二方面，本申请还提供了一种边坡安全性分析系统，包括：参数获取模块：用于获取边坡的若干滑块的土体样本参数；第一计算模块：用于基于所述土体样本参数依次计算每个滑块的下滑力、抗滑力和安全传递系数；第二计算模块：用于根据所述下滑力、所述抗滑力和所述安全传递系数计算第一代表值和第二代表值；选择模块：用于将第一代表值和第二代表值中的较小值作为边坡安全系数；判断模块：用于基于所述边坡安全系数判断所述边坡所属于的安全标准区间。
[0009]进一步的，所述第一计算模块具体包括：第一计算单元：用于计算滑块的下滑力：；式中，为第块滑块的下滑力，为第一辅助参数，为第块滑块的重力，为第块滑块的滑面倾角，为水平地震力，竖向地震力；第二计算单元：用于计算抗滑力：；式中，为第块滑块的抗滑力, 为第二辅助参数，为第块滑块的粘聚力，为第块滑块的内摩擦角，为第块滑块的底面长度；第三计算单元：用于计算安全传递系数：
；式中，为第块滑块的安全传递系数，第块滑块的上一滑块的滑面倾角。
[0010]第三方面，本申请还提供了一种边坡安全性分析设备，包括：存储器，用于存储计算机程序；处理器，用于执行所述计算机程序时实现所述边坡安全性分析方法的步骤。
[0011]第四方面，本申请还提供了一种可读存储介质，所述可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述基于边坡安全性分析方法的步骤。
[0012]本专利技术的有益效果为：本专利技术利用现场监测数据与计算理论相结合的方式，提出一种边坡安全性分析方法，通过充分的考虑到土体冻融劣化参数的问题，能够准确反映在季节融化深度与冻结深度不同关系下边坡安全系数的实时动态变化，使分析结果与工程实际更为接近，能够为开挖
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冻融下铁路沿线边坡的安全性判断提供参考依据，并给出了相应的处置方案，对于边坡工程设计、施工和运营都具有借鉴和参考意义。
[0013]本专利技术的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术实施例了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
[0014]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0015]图1为本专利技术实施例中所述的边坡安全性分析方法流程示意图;图2为本专利技术实施例中所述的边坡安全性分析系统结构示意图；图3为本专利技术实施例中所述的边坡安全性分析设备结构示意图。
[0016]图中标记：800、边坡安全性分析设备；801、处理器；802、存储器；803、多媒体组件；804、I/O接口；805、通信组件。
具体实施方式
[0017]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种边坡安全性分析方法，其特征在于，包括：获取边坡的若干滑块的土体样本参数；基于所述土体样本参数依次计算每个滑块的下滑力、抗滑力和安全传递系数；根据所述下滑力、所述抗滑力和所述安全传递系数计算第一代表值和第二代表值；将第一代表值和第二代表值中的较小值作为边坡安全系数；基于所述边坡安全系数判断所述边坡所属于的安全标准区间。2.根据权利要求1所述的边坡安全性分析方法，其特征在于,所述计算每个滑块的下滑力、抗滑力和安全传递系数，具体包括：计算滑块的下滑力：；式中，为第块滑块的下滑力，为第一辅助参数，为第块滑块的重力，为第块滑块的滑面倾角，为水平地震力，竖向地震力；计算抗滑力：；式中，为第块滑块的抗滑力, 为第二辅助参数，为第块滑块的粘聚力，为第块滑块的内摩擦角，为第块滑块的底面长度；计算安全传递系数：；式中，为第块滑块的安全传递系数，第块滑块的上一滑块的滑面倾角。3.根据权利要求2所述的边坡安全性分析方法，其特征在于,所述计算滑块的下滑力,还包括：获取滑面高度；计算季节融化深度和冻结深度；判断所述滑面高度和冻结深度的大小关系：当滑面高度小于冻结深度时，令第一辅助参数；否则，继续判断季节融化深度和冻结深度的大小关系：当季节融化深度大于冻结深度时，令第一辅助参数，式中，为渗透力，为第块滑块左侧的静水压力，为第块滑块右侧的静水压力；否则，令第一辅助参数，式中，为第块滑块右侧的动水压力，为第块滑块左侧的动水压力。
4.根据权利要求1
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3任意一项所述的边坡安全性分析方法，其特征在于,所述根据所述下滑力、所述抗滑力和所述安全传递系数计算第一代表值，具体包括：构建第一代表值与剩余下滑力的关系式：；式中, 为第一代表值, 为剩余下滑力初始值，为第一块滑块的剩余下滑力，为第二块滑块的剩余下滑力，为第块滑块的剩余下滑力，为第一块滑块的抗滑力，为第二块滑块的抗滑力，为第块滑块的抗滑力，为第块滑块的抗滑力，为第一块滑块的安全传递系数，为第二块滑块的安全传递系数，为第三块滑块的安全传递系数, 为第块滑块的安全传递系数, 为第一块滑块的下滑力，为第二块滑块的下滑力，为第块滑块的下滑力，为第块滑块的下滑力；令，求解所述关系式得到第一代表值。5.根据权利要求1所述的边坡安全性分析方法，其特征在于,所述第二代表值计算...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨长卫，童心豪，陈光鹏，吴东升，温浩，袁成，
申请(专利权)人：西南交通大学，
类型：发明
国别省市：