CN110263422A - 基于简单平面滑动法的环形凸坡稳定性评价方法 - Google Patents

基于简单平面滑动法的环形凸坡稳定性评价方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110263422A
CN110263422A CN201910524275.8A CN201910524275A CN110263422A CN 110263422 A CN110263422 A CN 110263422A CN 201910524275 A CN201910524275 A CN 201910524275A CN 110263422 A CN110263422 A CN 110263422A
Authority
CN
China
Prior art keywords
annular
gliding mass
slope
flat surface
section
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201910524275.8A
Other languages
English (en)
Inventor
沈志平
殷跃平
闫金凯
余能彬
吴斌
付君宜
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
CHINA INSTITUTE FOR GEO-ENVIRONMENTAL MONITORING
Guizhou Zhengye Engineering & Investment Inc Ltd
Original Assignee
CHINA INSTITUTE FOR GEO-ENVIRONMENTAL MONITORING
Guizhou Zhengye Engineering & Investment Inc Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by CHINA INSTITUTE FOR GEO-ENVIRONMENTAL MONITORING, Guizhou Zhengye Engineering & Investment Inc Ltd filed Critical CHINA INSTITUTE FOR GEO-ENVIRONMENTAL MONITORING
Priority to CN201910524275.8A priority Critical patent/CN110263422A/zh
Publication of CN110263422A publication Critical patent/CN110263422A/zh
Priority to CN201910908423.6A priority patent/CN110598353B/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D17/00—Excavations; Bordering of excavations; Making embankments
    • E02D17/20—Securing of slopes or inclines

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Paleontology (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Pit Excavations, Shoring, Fill Or Stabilisation Of Slopes (AREA)
  • Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)

Abstract

本发明公开了一种基于简单平面滑动法的环形凸坡稳定性评价方法，其实施过程如下：获取环形滑体的重力W和滑面面积A 1；将环形凸坡对称轴向任意一个方向拉伸形成一个剖面，滑体在剖面上形成一个断面，获取剖面上滑体断面面积A 2、滑面倾角θ；通过下列公式迭代计算边坡安全系数F s 。考虑环形凸坡环形滑体的轴向拉力对抗滑力的贡献，对简单平面滑动法引入新的假定进行改进，经过改进的简单平面滑动法可以用于评价环形凸坡的稳定性，且计算过程简单，为环形凸坡的稳定性评价提供了一种计算结果更为合理的方法。

Description

基于简单平面滑动法的环形凸坡稳定性评价方法
技术领域
本发明涉及边坡稳定性评价方法，尤其涉及基于简单平面滑动法的环形凸坡稳定性评价方法。
背景技术
在山区工程建设及滑坡灾害预测分析中，会遇到各种形状的边坡，如考察边坡在水平面内的形状，可将其分为凸形、凹形和直线形，边坡的空间形状对其稳定性无疑会有影响。严格来说，边坡稳定性分析属于空间问题，采用三维分析方法更符合实际情况，而工程上对边坡稳定性的评价，一般采用二维极限平衡法，这类方法对于直线形边坡计算精度尚可，但对于环形凸坡坡这种空间效应显著的边坡计算结果会误差较大。如何分析环形凸坡的稳定性是边坡稳定性评价中需要解决的问题。
本发明以目前工程中常用的二维极限平衡分析方法简单平面滑动法为基础，通过考虑环形凸坡环形滑体的轴向拉力对抗滑力的贡献，将简单平面滑动法进行修正以适用于环形凸坡，使计算结果更符合实际情况。
发明内容
针对上述问题，本发明要解决的技术问题是提供一种基于简单平面滑动法的环形凸坡稳定性评价方法，以解决现有极限平衡法在评价环形凸坡稳定性方面的不足。
本发明采用的技术方案为：基于简单平面滑动法的环形凸坡稳定性评价方法，其实施过程如下：
步骤一：获取环形滑体的重力W和滑面面积A1。
步骤二：将环形凸坡对称轴向任意一个方向拉伸形成一个剖面，滑体在剖面上形成一个断面，获取剖面上滑体断面面积A2、滑面倾角θ。
步骤三：通过下列公式迭代计算边坡安全系数Fs。
公式中，c为环形滑面粘聚力；为环形滑面内摩擦角；σ拉为环形滑体土体抗拉强度；R为环形滑体轴向拉力产生的抗滑力。
其中步骤三中，除了简单平面滑动法的基本假定外，新引入1条假定：滑体轴向拉力产生的抗滑力R，作用点位于滑体重心上。
本发明的有益效果：考虑环形凸坡环形滑体的轴向拉力对抗滑力的贡献，对简单平面滑动法引入新的假定进行改进，经过改进的简单平面滑动法可以用于评价环形凸坡的稳定性，且计算过程简单，为环形凸坡的稳定性评价提供了一种计算结果更为合理的方法。
附图说明
为了易于说明，本发明由下述的具体实施及附图作以详细描述。
图1为本发明实施方式中环形滑体和等效环形滑体的结构示意图；
图2为本发明实施方式中等效环形滑体简单平面滑动法受力分析图；
图3为本发明实施例中环形凸坡三维模型计算参数图；
图4为本发明实施例中环形凸坡断面计算参数图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中对本发明技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本具体实施方式基于简单平面滑动法的环形凸坡稳定性评价方法，其实施过程如下：取图3中的环形滑体。
由土体抗拉强度σ拉得到环形滑体土体轴向抗拉力FN，计算公式如公式(1)所示。
FN＝σ拉A2 (1)
环形滑体土体轴向抗拉力FN会产生一个环形均布线荷载q，q方向水平且指向对称轴，q计算公式如公式(2)所示。
公式中，r为环形滑体的重力W到对称轴的距离。
把公式(1)带入(2)得到公式(3)。
现建立一个截面与环形滑体相同且体积与环形滑体相等的长条形滑体，将其命名为等效环形滑体，并将环形均布线荷载q施加在等效环形滑体上如图1所示，之后将等效环形滑体作为研究对象。
引入安全系数Fs，等效环形滑体的抗滑力R计算公式如公式(4)所示，R方向水平且指向坡内。
由于等效环形滑体抗滑力R的存在，使得环形凸坡的安全系数较长直边坡会更高一点。将R引入到简单平面滑动法中，取整个等效环形滑体作为研究对象，将其所受的外力投影到重心所在的剖面上如图2所示。
针对整个等效环形滑体，由法向合力∑FN＝0得到公式(5)。
N＝Wcosθ+Rsinθ (5)
公式中，N为等效环形滑体在滑面A1上的法向力。
针对整个等效环形滑体，滑面A1上的下滑力F下滑计算公式如公式(6)所示。
F下滑＝Wsinθ (6)
由公式(5)并引入摩尔库伦强度准则，得到整个等效环形滑体滑面A1上的抗滑力F抗滑计算公式如公式(7)所示。
公式中，T为等效环形滑体的重力在滑面A1上的抗滑剪力。
由公式(6)和公式(7)得到安全系数Fs，计算公式如公式(8)所示。
实施例：一种基于简单平面滑动法的环形凸坡稳定性评价方法包含以下步骤：步骤一：环形凸坡三维模型计算参数图如图3所示，滑体容重为25kN/m3。滑面粘聚力c为33kPa，内摩擦角为35°。滑体重力W＝785245kN和滑面面积A1＝10628.36m2；土体抗拉强度σ拉为32kPa。
步骤二：环形凸坡断面计算参数图如图4所示，滑体断面面积A2＝166.08m2、滑面倾角θ＝43°。
步骤三：通过公式进行迭代计算安全系数Fs，
共迭代4次，每次迭代结果分别为1.481，1.456，1.457，1.457。通过迭代计算，得到最终安全系数Fs＝1.457。
本发明考虑环形凸坡环形滑体的轴向拉力对抗滑力的贡献，对简单平面滑动法引入新的假定进行改进，经过改进的简单平面滑动法可以用于评价环形凸坡的稳定性，且计算过程简单，为环形凸坡的稳定性评价提供了一种计算结果更为合理的方法。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (2)

1.基于简单平面滑动法的环形凸坡稳定性评价方法，其特征在于：其实施过程如下：
步骤一：获取环形滑体的重力W和滑面面积A1；
步骤二：将环形凸坡对称轴向任意一个方向拉伸形成一个剖面，滑体在剖面上形成一个断面，获取剖面上滑体断面面积A2、滑面倾角θ；
步骤三：通过下列公式迭代计算边坡安全系数Fs；
公式中，c为环形滑面粘聚力；为环形滑面内摩擦角；σ拉为环形滑体土体抗拉强度；R为环形滑体轴向拉力产生的抗滑力。
2.根据权利要求1所述的基于简单平面滑动法的环形凸坡稳定性评价方法，其特征在于：所述的步骤三中，除了简单平面滑动法的基本假定外，新引入1条假定：滑体轴向拉力产生的抗滑力R，作用点位于滑体重心上。
CN201910524275.8A 2019-06-18 2019-06-18 基于简单平面滑动法的环形凸坡稳定性评价方法 Pending CN110263422A (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910524275.8A CN110263422A (zh) 2019-06-18 2019-06-18 基于简单平面滑动法的环形凸坡稳定性评价方法
CN201910908423.6A CN110598353B (zh) 2019-06-18 2019-09-25 基于简单平面滑动法的环形凸坡稳定性评价方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910524275.8A CN110263422A (zh) 2019-06-18 2019-06-18 基于简单平面滑动法的环形凸坡稳定性评价方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110263422A true CN110263422A (zh) 2019-09-20

Family

ID=67918851

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910524275.8A Pending CN110263422A (zh) 2019-06-18 2019-06-18 基于简单平面滑动法的环形凸坡稳定性评价方法
CN201910908423.6A Active CN110598353B (zh) 2019-06-18 2019-09-25 基于简单平面滑动法的环形凸坡稳定性评价方法

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910908423.6A Active CN110598353B (zh) 2019-06-18 2019-09-25 基于简单平面滑动法的环形凸坡稳定性评价方法

Country Status (1)

Country Link
CN (2) CN110263422A (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110689969A (zh) * 2019-09-25 2020-01-14 贵州正业工程技术投资有限公司 基于简单平面滑动法的圆弧型凹坡稳定性评价方法
CN111368458A (zh) * 2020-03-23 2020-07-03 青岛理工大学 一种基坑开挖边坡安全系数的计算方法
CN110674550B (zh) * 2019-09-25 2021-03-26 贵州正业工程技术投资有限公司 基于传递系数法的圆弧型凹坡稳定性评价方法
CN110598354B (zh) * 2019-09-25 2021-04-02 贵州正业工程技术投资有限公司 基于Janbu法的圆弧型凹坡稳定性评价方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9078421B1 (en) * 2014-03-22 2015-07-14 Ryan Patrick Rye Lure with slidably-oscillating bladed member
WO2016103817A1 (ja) * 2014-12-26 2016-06-30 オリンパス株式会社 接眼部連結装置
CN106777947A (zh) * 2016-12-08 2017-05-31 成都理工大学 一种计算折线形坡面上滑坡体运动特征的方法
CN109785584A (zh) * 2019-01-29 2019-05-21 青岛理工大学 复合水动力库岸边坡稳定性预测方法
CN110245429B (zh) * 2019-06-18 2020-09-04 贵州正业工程技术投资有限公司 基于简化Bishop法的环形凸坡稳定性评价方法
CN110232248B (zh) * 2019-06-18 2020-08-07 贵州正业工程技术投资有限公司 基于传递系数法的环形凸坡稳定性评价方法

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110689969A (zh) * 2019-09-25 2020-01-14 贵州正业工程技术投资有限公司 基于简单平面滑动法的圆弧型凹坡稳定性评价方法
CN110674550B (zh) * 2019-09-25 2021-03-26 贵州正业工程技术投资有限公司 基于传递系数法的圆弧型凹坡稳定性评价方法
CN110689969B (zh) * 2019-09-25 2021-03-26 贵州正业工程技术投资有限公司 基于简单平面滑动法的圆弧型凹坡稳定性评价方法
CN110598354B (zh) * 2019-09-25 2021-04-02 贵州正业工程技术投资有限公司 基于Janbu法的圆弧型凹坡稳定性评价方法
CN111368458A (zh) * 2020-03-23 2020-07-03 青岛理工大学 一种基坑开挖边坡安全系数的计算方法
CN111368458B (zh) * 2020-03-23 2021-04-02 青岛理工大学 一种基坑开挖边坡安全系数的计算方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN110598353A (zh) 2019-12-20
CN110598353B (zh) 2020-08-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110263422A (zh) 基于简单平面滑动法的环形凸坡稳定性评价方法
CN110245429A (zh) 基于简化Bishop法的环形凸坡稳定性评价方法
CN110232248A (zh) 基于传递系数法的环形凸坡稳定性评价方法
CN110197047A (zh) 基于Janbu法的环形凸坡稳定性评价方法
Duran et al. On the well-balanced numerical discretization of shallow water equations on unstructured meshes
CN110263423A (zh) 基于Janbu法的群拉力作用球冠型边坡稳定性评价方法
Lan et al. A high‐order fast‐sweeping scheme for calculating first‐arrival travel times with an irregular surface
CN103884291B (zh) 基于nurbs参数曲面的建筑物表面柔性变形监测方法
CN110929443B (zh) 一种基于高精度地形概化的二维洪水模拟方法
CN110263421A (zh) 基于传递系数法的群拉力作用球冠型边坡稳定性评价方法
CN111104746B (zh) 一种基于小波分析的河漫滩高程确定方法
CN108446471B (zh) 基于三维矩量法和二维快速多极子的山区电磁场预测方法
CN107292100B (zh) 一种岩石结构面分形维数的计算方法
CN110263424A (zh) 基于简单平面滑动法的群拉力作用球冠型边坡稳定性评价方法
CN107357759B (zh) 基于渗流边界和运动微分方程条件的渗流求解方法
CN111199109A (zh) 基于计盒维数与聚类分析用于划分岩体均质区的耦合方法
CN113239580A (zh) 一种面向大型结构件型面检测的激光雷达测量站位规划方法
Kvam Length bias in the measurements of carbon nanotubes
CN105488477A (zh) 一种基于双重检验的假密度峰值检测算法
CN110489935A (zh) 基于简化Bishop法的群拉力作用球冠型边坡稳定性评价方法
Zhang et al. An analysis of generated fractal and measured rough surfaces
WO2010032656A1 (ja) 粒子法における界面粒子の判定方法および装置、ならびに界面粒子の判定用プログラム
Hardy Modelling granular sediment transport over water‐worked gravels
CN102509017A (zh) 一种用计算机预测刨花板强度的方法
Som A generalization of the density zero ideal

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20190920