一种基于楔形体裂隙水压力分布规律的边坡监测方法与流程

本发明涉及楔形体稳定性分析技术领域，具体地指一种基于楔形体裂隙水压力分布规律的边坡监测方法。

背景技术：

滑坡作为我国严重的地质灾害之一，具有极大的危害性和破坏性，给我国带来巨大的经济财产损失，且对建筑工程与人民生命安全造成严重威胁。其中，岩体滑坡是常见的一种危害较大的滑坡地质灾害，尤其是当岩体边坡有明显的结构面时，滑坡体极易沿着结构面滑动形成滑坡。因此，针对岩体边坡及时采取相应的防治措施并减小或根除岩体滑坡灾害的风险，在滑坡减灾防灾领域具有十分重要的科学意义和工程应用价值。

根据岩体结构类型，岩体滑坡可划分为整体结构边坡、层状结构边坡、碎裂结构边坡和散体结构边坡四种不同类型。据统计，在岩体滑坡中最为常见的一种是碎裂结构边坡中的楔形双滑移面边坡。楔形双滑移面边坡一般由两个结构面切割，形成楔形四面体。楔形双滑移面边坡滑动面的倾向大于30°，常出现于缓倾断裂构造区，因其滑动结构面与边坡的倾向很少有完全一致或接近的地质条件，所以楔形双滑移面边坡比单滑动面结构边坡出现的概率更高。

楔形体作为岩质边坡一种常见的破坏形式，在实际工程中，如何根据楔形体的变形来判断其稳定状态是一个重要的问题。在楔形体岩质边坡中，进行楔形体稳定性分析时，只考虑楔形体的几何方向，很难准确地得到楔形体的安全系数。在实际工程中，如何根据楔形体的变形来判断其稳定状态是一个重要的问题。楔形体滑坡属于双滑面滑坡，由于两个滑面的产状、抗剪强度参数等方面存在差异，其对楔形体的抗滑作用也不同。

许多研究及统计资料表明，影响库岸边坡稳定性的重要因素是地下水。地下水的渗流作用会影响边坡中作为渗流骨架的岩体力学性质，从而来影响岸坡稳定性。hoek等在1973年对楔形体的稳定性分析中，考虑了楔形体的几何尺寸、结构面的抗剪强度和地下水分布，能够有效地求解出楔形体边坡的安全系数，但其考虑的地下水分布是楔形体交线的中间位置为最大水压力，这种考虑只能适应于某种特殊情况，不适用于整个楔形体的裂隙水压力分析。

因此，对楔形体进行受力分析，探究楔形体中结构面对坡体稳定性的影响程度，对传统的水压力分布模型进行改进，求解楔形体的权重位移，从而根据现场的变形监测数据可以选择合适的时机对坡体进行支护，对于实际工程中的监测和预报坡体变形有重要的指导意义。

技术实现要素：

本发明的目的就是要解决上述背景技术中提到的现有楔形体边坡安全系数计算方式所基于的地下水分布情况并不适用于整个楔形体的裂隙水压力分析，提供一种基于楔形体裂隙水压力分布规律的边坡监测方法。

本发明的技术方案为：一种基于楔形体裂隙水压力分布规律的边坡监测方法，其特征在于：包括以下步骤：

1)、对监测边坡进行分析，识别潜在的不稳定楔形体w，运用赤平极射投影确定楔形体的空间几何形态和力学特征；

2)、对楔形体w进行受力分析；

3)、对楔形体w的裂隙水压力分布规律进行分析；

4)、对楔形体w进行位移分析，利用楔形体结构的受力特点，基于楔形体所处环境下的水压力分布情况，求解楔形体安全系数；

5)、依照楔形体安全系数求解方法，对楔形体进行极限平衡分析，求解权重参数，基于权重参数求解楔形体w的最大剪切位移；

6)、依据gb50330-2013建筑边坡工程技术规范，设定楔形体w安全系数，基于最大剪切位移，推导临界安全位移；

7)、根据监测点同楔形体w与边坡接触的结构面a和结构面b的交线l的位置关系，计算边坡结构面交线l的位移，并将其与临界安全位移进行对比，根据对比结果采取相应措施。

进一步的所述的步骤4)中，所述的水压力分布情况包括楔形体下端的泄水能力大于楔形体上端补给能力的水压力分布情况、楔形体下端泄水能力不大于楔形体上端补给能力的水压力分布情况和楔形体下端无泄水能力的水压力分布情况。

进一步的在楔形体下端的泄水能力大于楔形体上端补给能力的水压力分布情况下求解楔形体安全系数的方法为：按照下列公式计算楔形体安全系数：

其中：fs——楔形体安全系数；

na——楔形体与自然坡面接触的一侧结构面a上受到的有效正应力；

nb——楔形体与自然坡面接触的另一侧结构面b上受到的有效正应力；

——结构面a的内摩擦角；

——结构面b的内摩擦角；

ca——结构面a的黏聚力；

cb——结构面b的黏聚力；

aa——结构面a的面积；

ab——结构面b的面积；

s——楔形体受到的下滑力。

进一步的在楔形体下端泄水能力不大于楔形体上端补给能力的水压力分布情况下求解楔形体安全系数的方法为：按照下列公式计算楔形体安全系数：

其中：fs——楔形体安全系数；

na——楔形体与自然坡面接触的一侧结构面a上受到的有效正应力；

nb——楔形体与自然坡面接触的另一侧结构面b上受到的有效正应力；

——结构面a的内摩擦角；

——结构面b的内摩擦角；

ca——结构面a的黏聚力；

cb——结构面b的黏聚力；

aa——结构面a的面积；

ab——结构面b的面积；

s——楔形体受到的下滑力；

ua2——结构面a上的静水上举力；

ub2——结构面b上的静水上举力。

进一步的在楔形体下端无泄水能力的水压力分布情况下求解楔形体安全系数的方法为：按照下列公式计算楔形体安全系数：

其中：fs——楔形体安全系数；

na——楔形体与自然坡面接触的一侧结构面a上受到的有效正应力；

nb——楔形体与自然坡面接触的另一侧结构面b上受到的有效正应力；

——结构面a的内摩擦角；

——结构面b的内摩擦角；

ca——结构面a的黏聚力；

cb——结构面b的黏聚力；

aa——结构面a的面积；

ab——结构面b的面积；

s——楔形体受到的下滑力；

ua3——结构面a上的静水上举力；

ub3——结构面b上的静水上举力。

进一步的楔形体下端的泄水能力大于楔形体上端补给能力的水压力分布情况下楔形体最大剪切位移为：

其中：εmax——楔形体最大剪切位移；

na——楔形体与自然坡面接触的一侧结构面a上受到的有效正应力；

nb——楔形体与自然坡面接触的另一侧结构面b上受到的有效正应力；

——结构面a的内摩擦角；

——结构面b的内摩擦角；

ca——结构面a的黏聚力；

cb——结构面b的黏聚力；

aa——结构面a的面积；

ab——结构面b的面积；

εmax,a——结构面a的最大剪切位移；

εmax,b——结构面b的最大剪切位移。

进一步的楔形体下端泄水能力不大于楔形体上端补给能力的水压力分布情况下楔形体最大剪切位移为：

其中：εmax——楔形体最大剪切位移；

na——楔形体与自然坡面接触的一侧结构面a上受到的有效正应力；

nb——楔形体与自然坡面接触的另一侧结构面b上受到的有效正应力；

——结构面a的内摩擦角；

——结构面b的内摩擦角；

ca——结构面a的黏聚力；

cb——结构面b的黏聚力；

aa——结构面a的面积；

ab——结构面b的面积；

ua2——结构面a上的静水上举力；

ub2——结构面b上的静水上举力；

εmax,a——结构面a的最大剪切位移；

εmax,b——结构面b的最大剪切位移。

进一步的楔形体下端无泄水能力的水压力分布情况下楔形体最大剪切位移为：

其中：εmax——楔形体最大剪切位移；

na——楔形体与自然坡面接触的一侧结构面a上受到的有效正应力；

nb——楔形体与自然坡面接触的另一侧结构面b上受到的有效正应力；

——结构面a的内摩擦角；

——结构面b的内摩擦角；

ca——结构面a的黏聚力；

cb——结构面b的黏聚力；

aa——结构面a的面积；

ab——结构面b的面积；

ua3——结构面a上的静水上举力；

ub3——结构面b上的静水上举力；

εmax,a——结构面a的最大剪切位移；

εmax,b——结构面b的最大剪切位移。

进一步的所述的步骤7中，计算边坡结构面交线l的位移方法为：当楔形体下滑其上端与边坡之间不存在裂缝时，按照下列公式计算边坡结构面交线l的位移：

其中：δx1——坡面沿竖直方向开挖时，结构面交线l的位移值；

δx——监测点位移值；

θ1——结构面交线l与开挖面间的夹角；

α——开挖面与自然坡面延长面间的夹角。

进一步的所述的步骤7中，计算边坡结构面交线l的位移方法为：当楔形体下滑其上端与边坡之间存在裂缝时，按照下列公式计算边坡结构面交线l的位移：

其中：δx1——坡面沿竖直方向开挖时，结构面交线l的位移值；

δx’——楔形体上端与边坡之间的裂缝宽度；

δx——监测点位移值；

θ1——结构面交线l与开挖面间的夹角；

α——开挖面与自然坡面延长面间的夹角。

本发明利用赤平极射投影法，对楔形体进行受力分析，针对不同裂隙形态的楔形体，提出了不同的水压力分布规律，并对不同水压力分布规律下的楔形体进行稳定性分析，由于楔形体结构面抗剪强度对楔形体稳定性影响程度不同，运用其受力特点，推导出楔形体结构面权重参数。

参考试验资料及相关规范，列出单结构面坡体的最大剪切应变，运用求解得到的权重参数求解出楔形体的最大剪切应变；设定楔形体安全系数推导出临界位移值，根据监测点与结构面交线位置关系，判断监测点位移与最大剪切应变的关系。在实际工程中，对于结构面多而复杂的岩质边坡，如果发生楔形体滑移失稳的岩体，需要选取两组结构面，其稳定性判断方法同上。

本发明的优点有：

a.根据楔形体的受力特点，对传统的裂隙水压力分布规律进行改进，求解出不同水压力分布作用下楔形体的最大剪切位移，避免了传统方法中对楔形体位移求解的不准确性；

b.方法概念明确，工程应用简便。

附图说明

图1：楔形体结构示意图；

图2：楔形体几何结构示意图；

图3：楔形体上端无裂缝时竖向开挖边坡结构示意图；

图4：楔形体上端无裂缝时竖向倾斜开挖边坡结构示意图；

图5：楔形体上端有裂缝时开挖边坡结构示意图；

图6：本实施例边坡的赤平极射投影图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

选取某自然边坡作为研究边坡，运用赤平极射投影确定边坡楔形体的空间几何形态和力学特征。在多结构面的岩体中寻找潜在滑移的楔形体，并初步判别楔形体w的滑动类型，为进一步的权重位移求解提供必要的参数。

如图1～2所示，为本实施例的楔形体w，楔形体w是四面体结构，顶点为c、底点为o，两侧端点分别为a和b，其中楔形体w与自然边坡接触的结构面分别为结构面a和结构面b，即图2中的coa和cob，如图1所示，结构面a与结构面b的交线为l，即图2中的5，开挖面与结构面a的交线为交线1，与结构面b的交线为交线2，自然坡面(如图1和3～5中所示的e)与结构面a的交线为交线3，与结构面b的交线为交线4。

楔形体w本身不透水，当有水从边坡上流下时，水从楔形体w顶端沿交线3和交线4进入，并从坡面上的交线1和交线2处渗出，最大压力出现在结构面交线l上，且在交线1、交线2、交线3和交线4上压力为零。

楔形体w确认后，需要对楔形体w进行受力分析，步骤如下：

1)、楔形体w自重的计算

对于三维空间内一个任意的楔体而言，且存在拉裂缝的情况下楔形滑块的自重公式如下：

式1

其中：w——楔形体重量；

γ——楔形体容重；

θ34——直边ca与直边cb之间的夹角；

θ35——直边ca与直边co之间的夹角；

θ45——直边cb与直边co之间的夹角；

co——直边co的长度；

ca——直边ca的长度；

cb——直边cb的长度。

2)、楔形体w滑动面积的计算

根据图1和图2，假设楔形体滑块没有张拉裂缝的情况下，滑动面的面积计算公式：

其中：aa——滑动面oac的面积；

ab——滑动面oab的面积；

θ13——直边ca与直边oa之间的夹角；

θ15——直边co与直边oa之间的夹角；

θ24——直边cb与直边ob之间的夹角；

θ25——直边co与直边ob之间的夹角；

ca——直边ca的长度；

cb——直边cb的长度。

基于楔形体w与自然边坡的情况，对楔形体w的裂隙水压力分布规律进行分析。实际上可以将水压力分布规律分为三类，包括楔形体下端的泄水能力大于楔形体上端补给能力、楔形体下端泄水能力不大于楔形体上端补给能力、楔形体下端无泄水能力。针对这三种情况，分别计算不同情况下的楔形体安全系数。

1)、楔形体下端的泄水能力大于楔形体上端补给能力情况下楔形体的安全系数

对于楔形体的裂隙具有充分泄水能力，即楔形体裂隙下端(交线1和交线2)的泄水能力大于垂直楔形体裂隙上部(交线3和交线4)补给能力的情形，裂隙中不会形成稳定的水位，这时的静水压力为零，而流水的动压力又不会形成稳定的水位，故在确定边坡稳定系数时可不考虑裂隙水压力的作用，按照下列公式计算楔形体安全系数：

其中：fs——楔形体安全系数；

na——楔形体结构面a上受到的有效正应力；

nb——楔形体结构面b上受到的有效正应力；

——结构面a的内摩擦角；

——结构面b的内摩擦角；

ca——结构面a的黏聚力；

cb——结构面b的黏聚力；

aa——结构面a的面积；

ab——结构面b的面积；

s——楔形体受到的下滑力。

2)、楔形体下端的泄水能力不大于楔形体上端补给能力情况下楔形体的安全系数

对于楔形体的裂隙下端(交线1和交线2)具有较大的泄水速度，但泄水能力不大于楔形体裂隙上端(交线3和交线4)补给能力，即在裂隙中保持有稳定的水位的情形，鉴于水面与泄水口出的水压力均为零，宜取裂隙全高的中点处为水压力最大点，其水压力的大小按静水压力计算方法计算，按照下列公式计算楔形体安全系数：

其中：fs——楔形体安全系数；

na——楔形体与自然坡面接触的一侧结构面a上受到的有效正应力；

nb——楔形体与自然坡面接触的另一侧结构面b上受到的有效正应力；

——结构面a的内摩擦角；

——结构面b的内摩擦角；

ca——结构面a的黏聚力；

cb——结构面b的黏聚力；

aa——结构面a的面积；

ab——结构面b的面积；

s——楔形体受到的下滑力；

ua2——结构面a上的静水上举力；

ub2——结构面b上的静水上举力。

当楔形体裂隙下端的泄水能力不大于垂直楔形体裂隙上端补给能力时，假定楔形体水压力停留在结构面a和b，所以上举力ua和ub在结构面a和结构面b上的水的上举力作用面为它的滑动面积soac、sobc，作用在结构面a和结构面b上的静水上举力按照下列公式计算：

其中：ua2——结构面a上的静水上举力；

ub2——结构面b上的静水上举力；

σw2——为水压力分布形式2时结构面a和结构面b受到的最大静水压力；

h——为楔形体坡高；

γw——为水的容重。

3)、楔形体下端无泄水能力情况下楔形体的安全系数

对于楔形体潜滑面下端没有张开，即图1中交线1和交线2是闭合的，不存在泄流的情形，裂隙水压力可按裂隙中水位全高静水压力计算，按照下列公式计算楔形体安全系数：

其中：fs——楔形体安全系数；

na——楔形体与自然坡面接触的一侧结构面a上受到的有效正应力；

nb——楔形体与自然坡面接触的另一侧结构面b上受到的有效正应力；

——结构面a的内摩擦角；

——结构面b的内摩擦角；

ca——结构面a的黏聚力；

cb——结构面b的黏聚力；

aa——结构面a的面积；

ab——结构面b的面积；

s——楔形体受到的下滑力；

ua3——结构面a上的静水上举力；

ub3——结构面b上的静水上举力。

当楔形体下端无泄水能力情况下时，结构面a和结构面b上的静水上举力可按照下列公司计算：

σw3＝γwh式12

其中：ua3——结构面a上的静水上举力；

ub3——结构面b上的静水上举力；

σw3——为水压力分布形式2时结构面a和结构面b受到的最大静水压力；

h——为楔形体坡高；

γw——为水的容重。

在楔形体位移求解中，考虑到结构面a和结构面b都对楔形体位移产生滑移作用，由于两个滑面的产状、抗剪强度参数等方面存在差异，其对楔形体的抗滑作用也不同，针对楔形体的受力特点，建立结构面a和结构面b的对坡体位移的权重参数，基于权重参数建立楔形体位移公式：

1)、楔形体下端的泄水能力大于楔形体上端补给能力情况下楔形体的最大剪切位移

结构面a和结构面b的权重参数通过以下公式计算而得；

其中：pa——考虑内摩擦角、黏聚力和水头压力作用时结构面a的权重参数；

pb——考虑内摩擦角、黏聚力和水头压力作用时结构面b的权重参数；

na——楔形体结构面a上受到的有效正应力；

nb——楔形体结构面b上受到的有效正应力；

——结构面a的内摩擦角；

——结构面b的内摩擦角；

ca——结构面a的黏聚力；

cb——结构面b的黏聚力；

aa——结构面a的面积；

ab——结构面b的面积。

通过权重参数计算楔形体的最大剪切位移：

εmax＝pa·εmax，a+pb·εmax，b式15

其中：εmax——楔形体最大剪切位移；

εmax,a——结构面a的最大剪切位移；

εmax,b——结构面b的最大剪切位移。

2)、楔形体下端的泄水能力不大于楔形体上端补给能力情况下楔形体的最大剪切位移

结构面a和结构面b的权重参数通过以下公式计算而得；

其中：pa2——考虑内摩擦角、黏聚力和水头压力作用时结构面a的权重参数；

pb2——考虑内摩擦角、黏聚力和水头压力作用时结构面b的权重参数；

na——楔形体结构面a上受到的有效正应力；

nb——楔形体结构面b上受到的有效正应力；

——结构面a的内摩擦角；

——结构面b的内摩擦角；

ca——结构面a的黏聚力；

cb——结构面b的黏聚力；

aa——结构面a的面积；

ab——结构面b的面积；

ua2——结构面a上的静水上举力；

ub2——结构面b上的静水上举力。

通过权重参数计算楔形体的最大剪切位移：

εmax＝pa2εmax，a+pb2εmax，b式18

其中：εmax——楔形体最大剪切位移；

εmax,a——结构面a的最大剪切位移；

εmax,b——结构面b的最大剪切位移。

3)、楔形体下端无泄水能力情况下楔形体的最大剪切位移

结构面a和结构面b的权重参数通过以下公式计算而得；

其中：pa3——考虑内摩擦角、黏聚力和水头压力作用时结构面a的权重参数；

pb3——考虑内摩擦角、黏聚力和水头压力作用时结构面b的权重参数；

na——楔形体结构面a上受到的有效正应力；

nb——楔形体结构面b上受到的有效正应力；

——结构面a的内摩擦角；

——结构面b的内摩擦角；

ca——结构面a的黏聚力；

cb——结构面b的黏聚力；

aa——结构面a的面积；

ab——结构面b的面积；

ua3——结构面a上的静水上举力；

ub3——结构面b上的静水上举力。

通过权重参数建立楔形体的最大剪切位移：

εmax＝pa3εmax，a+pb3εmax，b式21

其中：εmax——楔形体最大剪切位移；

εmax,a——结构面a的最大剪切位移；

εmax,b——结构面b的最大剪切位移。

基于上述三种水分布规律下的楔形体最大剪切位移，可以建立楔形体的安全系数，推导楔形体临界安全位移。实际情况下，可以根据楔形体所处的具体环境对楔形体的临界安全位移进行分析，例如针对降水很少的区域，边坡楔形体的领结安全位移可以采取第一种谁压力分布情况求解临界安全位移，通过求解结果指导后续工作；针对全年降水很大的区域可以采取第三种水压力分布情况进行临界安全位移计算；处于两种降水情况之间的情形，使用第二种水压力分布情况进行临界安全位移计算。具体的降水参数可以根据历年气象数据进行分析获得，无法获取降水分布情况时，可以选取三种分析情况下最大的临界安全位移作为指导结果，一般情况下为第三种水压力分布情况下的临界安全位移参数。

边坡开挖过程中，在楔形体上设置监测点(如图3～5中的p)，如图3～5所示，边坡开挖存在两种情况，一是楔形体上端与边坡之间不存在裂缝，二是楔形体上端与边坡之间存在裂缝。当楔形体上端与边坡之间没有裂缝时，不管是如图3中开挖面(如图1和3～5中所示的f)沿竖直方向的开挖，还是如图4中开挖面(如图1和3～5中所示的f)沿竖向倾斜的开挖，都可以按照下述方法进行楔形体结构面交线l位移值计算。参见图3～4所示，当坡面开挖时，结构面交线的倾角为θ2，结构面交线与开挖面夹角为θ1，则开挖面与自然坡面延长面间夹角为α，此时，由监测点位移值δx可得结构面交线l上位移δx1：

其中：δx1——结构面交线l上位移值；

δx——监测点的位移值；

θ1——结构面交线l与开挖面之间的夹角。

当楔形体上端与边坡之间存在裂缝δx’时，参见图5所示，当坡面倾斜开挖时，结构面交线l的倾角为θ2，结构面交线l与开挖面夹角为θ1，则开挖面与自然坡面延长面间夹角为α，若楔形体下滑存在后缘裂缝，且测得后缘裂缝宽度为δx’，则可得结构面交线位移为δx3：

其中：δx3——结构面交线l上位移值；

δx’——楔形体上端与边坡之间的裂缝宽度；

θ1——结构面交线l与开挖面之间的夹角。

最后将计算出来的δx1或是δx’与楔形体临界安全位移进行比较，一旦计算出来的交线l位移接近或是超过临界安全位移时，就需要采取相应的加固措施，避免产生楔形体下滑，造成安全事故的发生。

下面以具体实施例按照上述方法进行分析。

某高速公路大部分路基位于天然顺层岩质坡体上，岩层倾向与地形坡向一致，开挖时极易沿层面发生坍塌。下伏基岩主要为灰岩，地表出露的岩土体为黏土夹碎石，其中黏土夹10％～20％的灰岩和灰岩碎石。高风化层的岩体风化裂隙发育，岩体破碎；中风化层的岩体，受层间裂隙影响，岩石质量一般。在其中某段路基开挖施工过程中出现了5处边坡滑移垮塌的现象，本文以其中1处楔形体滑坡为例进行研究。

该边坡滑塌部底部及周边未见明显积水现象，但是土体较湿润，滑塌后的节理面和层面较为平坦。该滑塌体无后缘张拉裂缝，滑体主要沿两结构面滑动，属于双滑面楔形体滑移。根据地质勘查资料，查阅周边区域地质资料及现场调查情况，确定其结构面、层面和自然坡面的产状要素，依据勘查期间所取的岩样进行室内剪切试验，对该坡体结构面的物理力学参数进行经验取值，相关数据见表1，倾向为从正北方向为基准顺时针旋转得到的角度。

表1楔形体产状要素

根据前述楔形体极限平衡理论，对楔形体稳定性进行分析，当不考虑水压力时，即楔形体水压力分布为形式1时，表2为稳定性分析计算表。

表2楔形体稳定性分析计算表

当楔形体水压力分布为形式2时，计算得到的坡体安全系数为1.234；当楔形体水压力分布为形式3时，计算得到的坡体安全系数为0.556。

从以上结果可以得到，对楔形体进行稳定性分析过程中，如果不考虑降雨作用以及水压力分布形式，计算结果将有很大的误差性。实际工程中，应根据坡体形态及裂缝形式选用合适的水压力分布模型进行计算分析。

由于双滑面楔形体中两个结构面都对楔形体位移产生滑移作用，两个滑面的产状、抗剪强度参数等方面存在差异，其对楔形体的抗滑作用也不同，针对楔形体的受力特点及水压力分布形式，建立结构面a和结构面b的对坡体位移的权重参数，在此对楔形体利用求解的安全系数进行权重位移求解。

根据上述楔形体权重位移分析，需要对获取两个结构面的最大剪切位移，取a、b结构面岩样做单轴压缩试验，参照相关资料对结构面抗剪峰值强度进行取值，可得a、b其峰值位移值，a、b试验结果如表3。

表3岩样单轴试验结果表

1、水压力分布形式为第一种分布情况时

当楔形体水压力为分布形式1时，将表2内相应参数带入到公式13和14中，可得结构面a和结构面b的权重参数为：pa＝0.540，pb＝0.460，从而可得楔形体最大剪切位移为：

εmax＝0.54×4.406×10^-3+0.46×4.258×10^-3＝4.338×10^-3式24

参照《建筑边坡技术规范》(gb50330-2013)，本算例边坡为二级边坡，由规范查得边坡稳定系数f＝1.3，则结构面交线允许最大位移值ε的计算公式为：

则结构面交线允许最大位移值为3.337×10^-3m。

2、水压力分布形式为第二种分布情况时

当楔形体水压力为分布形式2时，可得结构面a和结构面b的权重参数为：pa2＝0.589，pb2＝0.411，从而可得楔形体最大剪切位移为：

εmax＝0.589×4.406×10^-3+0.411×4.258×10^-3＝4.339×10^-3式26

参照《建筑边坡技术规范》(gb50330-2013)，本算例边坡为二级边坡，由规范查得边坡稳定系数f＝1.3，则结构面交线允许最大位移值ε的计算公式为：

则结构面交线允许最大位移值为3.337×10^-3m。

3、水压力分布形式为第三种情况时

当楔形体水压力为分布形式3时，可得结构面a和结构面b的权重参数为：pa3＝0.759，pb3＝0.241，从而可得楔形体最大剪切位移为：

εmax＝0.759×4.406×10^-3+0.241×4.258×10^-3＝4.37×10^-3式28

参照《建筑边坡技术规范》(gb50330-2013)，本算例边坡为二级边坡，由规范查得边坡稳定系数f＝1.3，则结构面交线允许最大位移值ε的计算公式为：

则结构面交线允许最大位移值为3.362×10^-3m。

通过对以上楔形体的权重位移计算结果表明，不同水压力分布下的楔形体权重位移相差很大，如果对所有的楔形体都采用传统的所提出的水压力分布形式，有时候计算结果会偏于安全，会对实际工程造成危险。在实际工程中，进行监测预报时，应充分考虑楔形体的几何特征，选择合适的水压力分布形式，对楔形体进行受力分析及权重位移求解，能够更好地指导边坡监测与支护。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。