边坡稳定性分析方法、装置、设备与计算机可读存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种边坡稳定性分析方法、装置、设备与计算机可读存储介质，属于岩质边坡稳定性分析技术领域。本发明专利技术边坡稳定性分析方法通过获取岩质边坡的初始含水率及初始力学参数，并根据初始含水率和初始力学参数，计算目标含水率下岩质边坡的折减力学参数，根据折减力学参数，计算目标含水率下的边坡稳定性系数，进而根据边坡稳定性系数判断边坡稳定性。通过表征含水率的增加情况下的力学参数，模拟降雨条件对边坡力学性能弱化的影响，建立降雨作用下岩质边坡失稳分析模型，从而实现岩质边坡的稳定性分析。坡的稳定性分析。坡的稳定性分析。

【技术实现步骤摘要】
边坡稳定性分析方法、装置、设备与计算机可读存储介质


[0001]本专利技术涉及岩质边坡稳定性分析领域，尤其涉及一种边坡稳定性分析方法、装置、设备与计算机可读存储介质。

技术介绍

[0002]边坡包括天然边坡和人工边坡，是地球表面具有露天侧向临空面的地质体。随着我国经济高速增长，极大地刺激了我国资源、能源的开发及工程建设，随之也带来了众多的边坡工程问题，比如滑坡、滚石和泥石流等灾害。岩质边坡的稳定问题逐渐成为工程建设最为主要的工程地质问题之一。岩体的稳定性受其结构和构造的影响，同时也与其形成过程、应力历史和周围环境有关。降雨是诱发土石混合体或岩质边坡地质灾害的关键因素之一，其对边坡的灾变行为可以总结为对坡体的增重、弱化、冲刷潜蚀和动静水压力等方面目前有关降雨作用下边坡稳定分析的研究多集中于土质边坡的稳定性分析，对岩质边坡关注较少，主要围绕坡体材料由非饱和到饱和状态的变化，以及孔隙水压力影响等方向开展研究。然而，尚未提出较好的方法能对降雨作用下岩质边坡稳定性进行分析。

技术实现思路

[0003]本专利技术的主要目的在于提供一种边坡稳定性分析方法、装置、设备与计算机可读存储介质，旨在解决如何对岩质边坡稳定性进行评估的问题。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供一种边坡稳定性分析方法，所述边坡稳定性分析方法包括以下步骤：获取岩质边坡的初始含水率及初始力学参数；根据所述初始含水率和所述初始力学参数，计算目标含水率下所述岩质边坡的折减力学参数；基于所述折减力学参数，计算所述目标含水率下的边坡稳定性系数；根据所述边坡稳定性系数判断所述岩质边坡稳定性。
[0005]可选地，所述初始力学参数包括初始内摩擦角、初始粘聚力，所述获取岩质边坡的初始力学参数的步骤包括：获取所述岩质边坡的地下水位、滑动面倾角、坡面倾角、坡面高度和张裂缝深度，并对所述岩质边坡受力分析，计算得到初始状态下边坡滑移面的初始内摩擦角、初始粘聚力。
[0006]可选地，所述根据所述初始含水率和所述初始力学参数，计算所述目标含水率下所述岩质边坡的折减力学参数的步骤包括：代入所述初始含水率和所述初始力学参数到基于含水率的内摩擦角拟合估算公式，计算得到所述目标含水率下的折减粘聚力和折减内摩擦角。
[0007]可选地，所述折减力学参数包括：岩石抗压强度和岩石抗拉强度，所述计算得到所述目标含水率下的折减粘聚力和折减内摩擦角的步骤之后，所述方法还包括：
根据应力莫尔圆得到所述岩质边坡滑动面的抗压强度、抗拉强度与所述折减粘聚力、所述折减内摩擦角之间的转换公式；基于所述转换公式，计算得到所述岩石抗压强度和所述岩石抗拉强度。
[0008]可选地，所述基于所述折减力学参数，计算所述目标含水率下的边坡稳定性系数的步骤包括：计算所述目标含水率下所述岩质边坡的坡体自重，并根据所述滑动面倾角、所述坡面倾角、所述坡面高度、所述张裂缝深度，基于第一公式计算所述岩质边坡滑动面上的正应力；将所述折减力学参数代入第二公式和第三公式，根据所述第二公式计算第一应力，并根据所述第三公式计算第二应力，所述折减力学参数包括：岩石抗压强度、岩石抗拉强度、第一主应力、第二主应力、第三主应力和岩石内摩擦角；比较所述第一应力和所述第二应力的大小，得到比较结果；基于所述比较结果选择对应的第四公式，根据所述正应力和所述第四公式计算得到所述目标第一主应力和所述目标第三主应力；将所述目标第一主应力和所述目标第三主应力代入对应的第五公式，计算得到岩质边坡滑动面上的剪切应力；基于所述滑动面上的剪切应力，根据第六公式计算所述目标含水率下的边坡稳定性系数。
[0009]可选地，所述获取岩质边坡的初始含水率及初始力学参数的步骤之后，所述方法还包括：获取所述岩质边坡对应区域的降雨强度和降雨持续时间；分别计算所述降雨强度、所述降雨持续时间对应的所述目标含水率。
[0010]可选地，所述根据所述边坡稳定性系数判断所述岩质边坡稳定性的步骤之后，所述方法还包括：基于所述初始含水率获取预设数量的所述目标含水率；根据所述预设数量的目标含水率，重复执行所述根据所述初始含水率和所述初始力学参数，计算目标含水率下所述岩质边坡的折减力学参数，基于所述折减力学参数，计算目标含水率下的边坡稳定性系数，基于所述边坡稳定性系数判断所述边坡稳定性的步骤，生成稳定性变化趋势图。
[0011]此外，为实现上述目的，本专利技术还提供一种边坡稳定性分析装置，所述装置包括：获取模块，用于获取岩质边坡的初始含水率及初始力学参数；第一计算模块，用于根据所述初始含水率和所述初始力学参数，计算目标含水率下所述岩质边坡的折减力学参数；第二计算模块，用于基于所述折减力学参数，计算目标含水率下的边坡稳定性系数；判断模块，用于根据所述边坡稳定性系数判断所述岩质边坡稳定性。
[0012]可选地，所述获取模块还用于：获取所述岩质边坡的地下水位、滑动面倾角、坡面倾角、坡面高度和张裂缝深度，并对所述岩质边坡受力分析，计算得到初始状态下边坡滑移面的初始内摩擦角、初始粘聚
力。
[0013]可选地，所述第一计算模块还用于：将所述初始含水率和所述初始力学参数代入到基于含水率的内摩擦角拟合估算公式，计算得到所述目标含水率下的折减粘聚力和折减内摩擦角。
[0014]可选地，所述第一计算模块还用于：根据应力莫尔圆得到所述岩质边坡滑动面的抗压强度、抗拉强度与所述折减粘聚力、所述折减内摩擦角之间的转换公式；基于所述转换公式，计算得到所述岩石抗压强度和所述岩石抗拉强度。
[0015]可选地，所述第二计算模块还用于：计算所述目标含水率下所述岩质边坡的坡体自重，并根据所述滑动面倾角、所述坡面倾角、所述坡面高度、所述张裂缝深度，基于第一公式计算所述岩质边坡滑动面上的正应力；将所述折减力学参数代入第二公式和第三公式，根据所述第二公式计算第一应力，并根据所述第三公式计算第二应力，所述折减力学参数包括：岩石抗压强度、岩石抗拉强度、第一主应力、第二主应力、第三主应力和岩石内摩擦角；比较所述第一应力和所述第二应力的大小，得到比较结果；基于所述比较结果选择对应的第四公式，根据所述正应力和所述第四公式计算得到所述目标第一主应力和所述目标第三主应力；将所述目标第一主应力和所述目标第三主应力代入对应的第五公式，计算得到岩质边坡滑动面上的剪切应力；基于所述滑动面上的剪切应力，根据第六公式计算所述目标含水率下的边坡稳定性系数。
[0016]可选地，所述获取模块还用于：获取所述岩质边坡对应区域的降雨强度和降雨持续时间；分别计算所述降雨强度、所述降雨持续时间对应的所述目标含水率。
[0017]可选地，所述判断模块还用于：基于所述初始含水率获取预设数量的所述目标含水率；根据所述预设数量的目标含水率，重复执行所述根据所述初始含水率和所述初始力学参数，计算目标含水率下所述岩质边坡的折减力学参数，基于所述折减力学参数，计算目标含水率下的边坡稳定性系数，基于所述边坡稳定性系数判断所述边坡稳定性的步骤，生成稳定性变化趋势图。
[0018]此外，为实现上述目的，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种边坡稳定性分析方法，其特征在于，所述边坡稳定性分析方法包括以下步骤：获取岩质边坡的初始含水率及初始力学参数；根据所述初始含水率和所述初始力学参数，计算目标含水率下所述岩质边坡的折减力学参数；基于所述折减力学参数，计算所述目标含水率下的边坡稳定性系数；根据所述边坡稳定性系数判断所述岩质边坡稳定性。2.如权利要求1所述的边坡稳定性分析方法，其特征在于，所述初始力学参数包括初始内摩擦角、初始粘聚力，所述获取岩质边坡的初始力学参数的步骤包括：获取所述岩质边坡的地下水位、滑动面倾角、坡面倾角、坡面高度和张裂缝深度，并对所述岩质边坡受力分析，计算得到初始状态下边坡滑移面的初始内摩擦角、初始粘聚力。3.如权利要求2所述的边坡稳定性分析方法，其特征在于，所述根据所述初始含水率和所述初始力学参数，计算所述目标含水率下所述岩质边坡的折减力学参数的步骤包括：将所述初始含水率和所述初始力学参数代入到基于含水率的内摩擦角拟合估算公式，计算得到所述目标含水率下的折减粘聚力和折减内摩擦角。4.如权利要求3所述的边坡稳定性分析方法，其特征在于，所述折减力学参数包括：岩石抗压强度和岩石抗拉强度，所述计算得到所述目标含水率下的折减粘聚力和折减内摩擦角的步骤之后，所述方法还包括：根据应力莫尔圆得到所述岩质边坡滑动面的抗压强度、抗拉强度与所述折减粘聚力、所述折减内摩擦角之间的转换公式；基于所述转换公式，计算得到所述岩石抗压强度和所述岩石抗拉强度。5.如权利要求4所述的边坡稳定性分析方法，其特征在于，所述基于所述折减力学参数，计算所述目标含水率下的边坡稳定性系数的步骤包括：计算所述目标含水率下所述岩质边坡的坡体自重，并根据所述滑动面倾角、所述坡面倾角、所述坡面高度、所述张裂缝深度，基于第一公式计算所述岩质边坡滑动面上的正应力；将所述折减力学参数代入第二公式和第三公式，根据所述第二公式计算第一应力，并根据所述第三公式计算第二应力，所述折减力学参数包括：岩石抗压强度、岩石抗拉强度、第一主应力、第二主应力、第三主应力和岩石内摩擦角；比较所述第一应力和所述第二应力的大小，得到比较结果；基于所述比较结果选择对应的第四公式，根据所述正应力和所述第四公式计算得到目标第一主应力和...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐大用，秦宇，沈赣苏，蒋会春，房龄航，张杰，张波，焦圆圆，习树峰，张少标，金典琦，凌君，
申请(专利权)人：深圳市城市公共安全技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：