顺层边坡稳定性判别方法、系统、电子设备以及可读介质与流程

本技术涉及岩土勘察，具体而言，涉及一种顺层边坡稳定性判别方法、系统、电子设备以及可读介质。

背景技术：

1、顺层边坡是指岩层走向和倾向与边坡走向和倾向一致的边坡,在实际工程中，通常把走向与岩层走向夹角小于20°、倾向接近的边坡视为顺层边坡。在实际工程中，顺层边坡实际滑动方向与岩层倾向存在差异，导致稳定性系数较实际稳定性系数小，因此所需支挡工程加大，费用较实际增加。

技术实现思路

1、本技术实施例的目的在于提供一种顺层边坡稳定性判别方法、系统、电子设备以及可读介质，旨在考虑顺层边坡实际滑动方向与岩层倾向存在的差异，确定更准确的顺层边坡稳定性系数，进而为支挡工程提供参数支撑。

2、为了实现上述目的，本技术的实施例通过如下方式实现：

3、第一方面，本技术实施例提供一种顺层边坡稳定性判别方法，包括：获取顺层边坡滑动面的位置；

4、获取顺层边坡稳定性系数相关参数；

5、判断顺层边坡临空方向与岩层倾向是否一致，并根据顺层边坡稳定性系数相关参数确定顺层边坡稳定性。

6、在本技术实施例中，考虑了在顺层边坡勘察设计工作中，岩层产状(包含真倾角和岩层倾向)容易测得，边坡开挖后，实际滑动方向(临空方向或剖面方向)与岩层倾向存在差异。根据顺层边坡稳定性计算公式，实际滑动方向与岩层倾向存在差异，通过换算对边坡稳定性系数进行计算，从而得到更准确的边坡稳定性系数，更符合施工工程情况，可节约支挡工程投资。

7、结合第一方面，在第一方面的第一种可能的实现方式中，顺层边坡稳定性系数相关参数包括滑动面对水平面的倾斜角、滑带土黏聚力、滑带土内摩擦角、滑动面长度以及滑体每延米重力。

8、结合第一方面的第一种可能的实现方式，在第一方面的第二种可能的实现方式中，判断顺层边坡临空方向与岩层倾向是否一致，并根据顺层边坡稳定性系数相关参数确定顺层边坡稳定性，具体为：

9、若顺层边坡临空方向与岩层倾向一致时，则

10、

11、式中，k为边坡稳定性系数，g为滑体每延米重力，c为滑带土黏聚力，为滑带土内摩擦角，l为滑动面长度，α为滑动面对水平面的倾斜角；

12、若顺层边坡临空方向与岩层倾向不一致时，则

13、

14、式中，ω为剖面方向与走向夹角，β为视倾斜线与视倾向之间夹角。

15、结合第一方面的第二种可能的实现方式，在第一方面的第三种可能的实现方式中，获取顺层边坡滑动面的位置，具体为：

16、考虑平面应变，假设滑动面mn为xoy平面内的曲线，记作x＝f(y)；获取曲线x＝f(y)任意一点的分应力，则

17、

18、

19、对xoy平面内的mn曲线纵向方向等距分割成足够小的n段，每段纵向方向的高度相同，且相邻两段曲线交汇点处的值以及变化率相等，则曲线x＝f(y)为：

20、

21、式中，ai，bi，ci(i＝1，2，..，n)为未知量，yi为已知量，其中，a1，b1，a2，a3，…，an-1，an为独立未知量；

22、根据摩尔库伦准则，以及滑动面mn的分应力，定义目标安全系数为：

23、

24、式中，θ为顺层边坡的坡度，γ为容重，h为mn曲线纵向方向高度；

25、

26、2aiyi+bi＝2ai+1yi+bi+1

27、

28、式中，1≤i≤n-1，(x0，y0)为顺层边坡基准坐标；

29、进而得到未知量表达式的求解方程式：

30、

31、根据未知量表达式确定独立a1，b1，a2，a3，…，an-1，an并进行遍历求解目标安全系数最小值，此时即为最危险滑动面，作为顺层边坡滑动面的位置。

32、第二方面，本技术实施例提供顺层边坡稳定性判别系统，包括：

33、第一获取单元，用于获取顺层边坡滑动面的位置；

34、第二获取单元，用于获取顺层边坡稳定性系数相关参数；

35、判别判断顺层边坡临空方向与岩层倾向是否一致，并根据顺层边坡稳定性系数相关参数确定顺层边坡稳定性。

36、结合第二方面，在第二方面的第一种可能的实现方式中，顺层边坡稳定性系数相关参数包括滑动面对水平面的倾斜角、滑带土黏聚力、滑带土内摩擦角、滑动面长度以及滑体每延米重力。

37、结合第二方面的第一种可能的实现方式，在第二方面的第二种可能的实现方式中，判断顺层边坡临空方向与岩层倾向是否一致，并根据顺层边坡稳定性系数相关参数确定顺层边坡稳定性，具体为：

38、若顺层边坡临空方向与岩层倾向一致时，则

39、

40、式中，k为边坡稳定性系数，g为滑体每延米重力，c为滑带土黏聚力，为滑带土内摩擦角，l为滑动面长度，α为滑动面对水平面的倾斜角；

41、若顺层边坡临空方向与岩层倾向不一致时，则

42、

43、式中，ω为剖面方向与走向夹角，β为视倾斜线与视倾向之间夹角。

44、结合第二方面的第二种可能的实现方式，在第二方面的第三种可能的实现方式中，获取顺层边坡滑动面的位置，具体为：

45、考虑平面应变，假设滑动面mn为xoy平面内的曲线，记作x＝f(y)；获取曲线x＝f(y)任意一点的分应力，则

46、

47、

48、对xoy平面内的mn曲线纵向方向等距分割成足够小的n段，每段纵向方向的高度相同，且相邻两段曲线交汇点处的值以及变化率相等，则曲线x＝f(y)为：

49、

50、式中，ai，bi，ci(i＝1，2，..，n)为未知量，yi为已知量，其中，a1，b1，a2，a3，…，an-1，an为独立未知量；

51、根据摩尔库伦准则，以及滑动面mn的分应力，定义目标安全系数为：

52、

53、式中，θ为顺层边坡的坡度，γ为容重，h为mn曲线纵向方向高度；

54、

55、2aiyi+bi＝2ai+1yi+bi+1

56、

57、式中，1≤i≤n-1，(x0，y0)为顺层边坡基准坐标；

58、进而得到未知量表达式的求解方程式：

59、

60、根据未知量表达式确定独立a1，b1，a2，a3，…，an-1，an并进行遍历求解目标安全系数最小值，此时即为最危险滑动面，作为顺层边坡滑动面的位置。

61、第三方面，本技术实施例提供一种电子设备，包括：

62、一个或多个处理器；

63、存储装置，用于存储一个或多个程序，

64、当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现前述的方法。

65、第四方面，本技术实施例提供一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现前述的方法。

66、为使本技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。