本发明涉及一种砾石土边坡失稳临界含水量的预测方法，属于地质灾害防灾减灾。
背景技术：
1、现有技术中，砾石土边坡失稳预测主要有两种方法：1）通过分析边坡失稳破坏过程的变形参数（如，位移、速度与加速度等）的变化规律建立相应的预测模型来实现边坡失稳预测；2）通过选取边坡开挖高度、岩层倾角、开挖坡比、软弱夹层间距及内摩擦角为指标分析建立边坡变形失稳范围预测模型。这2种边坡失稳预测方法均存在不能客观真实地反应在失稳过程中边坡内部岩土体性质参数的影响作用，然而边坡内部岩土体性质参数是边坡失稳的直接影响因素，对边坡失稳具有决定性的影响。因此，目前砾石土边坡失稳预测方法得到的预测结果，其确定性与可靠性不高。
技术实现思路
1、针对当前砾石土边坡失稳预测结果的确定性与可靠性不高的问题，本发明提出一种砾石土边坡失稳临界含水量的预测方法，即提出通过砾石土边坡失稳临界含水量来预测边坡失稳，申请人通过大量的研究，发现密度、初始质量含水量与颗粒级配均对砾石土边坡失稳的临界含水量具有显著的影响，根据砾石土的密度ρ、初始质量含水量θ与砾石土颗粒级配中2mm以下颗粒质量含量p2，通过砾石土边坡失稳临界含水量wc计算公式计算出砾石土边坡失稳临界含水量wc以预测边坡失稳；具有操作简单快捷、预测精度可靠的显著特点。
2、一种砾石土边坡失稳临界含水量的预测方法，具体步骤如下：
3、（1）测定砾石土密度ρ；
4、（2）测定砾石土初始质量含水量θ；
5、（3）经颗粒分析确定砾石土颗粒级配中2mm以下颗粒质量含量p2；
6、（4）根据砾石土的密度ρ、初始质量含水量θ与砾石土颗粒级配中2mm以下颗粒质量含量p2，计算出砾石土边坡失稳临界含水量wc，实现砾石土边坡失稳预测。
7、所述步骤（4）砾石土边坡失稳临界含水量wc的计算公式为
8、wc= 95.2-49.9[ρ/(1+θ)] +21.5p2
9、式中，wc为砾石土边坡失稳临界含水量，%；ρ为砾石土密度，g/cm3；θ为砾石土初始质量含水量，%；p2为砾石土颗粒级配中2mm以下颗粒质量含量，%。
10、所述砾石土边坡失稳临界含水量wc的计算公式的获得过程：
11、依据土力学理论：
12、n=1-ρ/[(1+θ) ρw ds]
13、式中：n为岩土体孔隙率，%；ρ为岩土体密度，g/cm3；θ为岩土体初始质量含水量，%；ρw为水的密度，g/cm3；ds为岩土体比重，无量纲；
14、由于ρw=1g/cm3；故，
15、n=1-ρ/[(1+θ) ds]
16、由于砾石土比重与颗粒级配中2mm以下颗粒质量含量满足以下的变化规律：
17、ds=c/p2
18、式中：c为常数；故，
19、n=1-[ρ/(1+θ)] *(p2/c)
20、由于水分布在岩土体的孔隙中，砾石土边坡失稳临界含水量与孔隙率存在正向关系，即，砾石土孔隙率越大，边坡失稳临界含水量也会越高；砾石土孔隙率越小，边坡失稳临界含水量也会越低；砾石土边坡失稳临界含水量与砾石土密度、初始质量含水量与颗粒级配中2mm以下颗粒质量含量满足如下的变化规律：
21、wc= a+b*ρ/(1+θ) +(c*p2)
22、式中：a、b、c为常数，由试验数据拟合得到，其中a= 95.2，b=-49.9，c=21.5。
23、本发明的有益效果是：
24、（1）本发明当前砾石土边坡失稳预测结果的确定性与可靠性不高的问题，提出通过砾石土边坡失稳临界含水量预测边坡失稳，并研究出砾石土边坡失稳临界含水量wc的定量计算公式；
25、（2）本发明通过大量研究，发现砾石土边坡失稳临界含水量wc与砾石土的密度ρ、初始质量含水量θ与砾石土颗粒级配中2mm以下颗粒质量含量p2成定量关系，通过定量关系预测砾石土边坡失稳临界含水量wc，以此实现砾石土边坡失稳的精确预测。
1.一种砾石土边坡失稳临界含水量的预测方法，其特征在于，具体步骤如下：
2.根据权利要求1所述砾石土边坡失稳临界含水量的预测方法，其特征在于：步骤（4）砾石土边坡失稳临界含水量wc的计算公式为