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专利号: 2018100939319
申请人: 青岛理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 水利工程;基础;疏浚
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种不稳定边坡加固设计方法,其特征在于,包括以下步骤:

A、对设计中的边坡稳定性进行校核,当边坡处于不稳定状态时,执行步骤B;

B、搜索安全系数等于1的滑动面,并将滑动土体方量为最大值的滑动面作为破坏滑动面;

C、依据所述破坏滑动面的位置设计支护锚杆的长度及数量,确定初步加固设计方案;

D、对加固后边坡稳定性进行验证,若不满足要求,则重复执行步骤C,直至其最小安全系数大于1并满足相关规范要求。

2.根据权利要求1所述的不稳定边坡加固设计方法,其特征在于:所述步骤A中,对设计中的边坡稳定性进行校核时,依据边坡的设计参数,采用极限平衡法分析其最小安全系数,所述边坡的设计参数包括坡高H、边坡土体材料容重γ、粘聚力c和内摩擦角 当最小安全系数小于1时,则判定为所设计的边坡不稳定,需要加固设计。

3.根据权利要求1所述的不稳定边坡加固设计方法,其特征在于:所述步骤B中,在确定破坏滑动面时,包括以下步骤:B1、对所设计的边坡的几何模型进行有限元计算,根据有限元节点是否发生位移确定边坡可能的滑动范围[xl,xr];

B2、在边坡可能的滑动范围[xl,xr]内随机生成x1i和x2i,且x1i<x2i,根据x1i,x2i以及边坡的坡面线y(x)确定滑动面的滑入点坐标(x2i,y(x2i))和滑出点坐标(x1i,y(x1i));

B3、随机生成半径R,根据滑入点和滑出点坐标生成可行滑动面S(xi),并计算其对应的安全系数及滑动体积Vi;

B4、重复执行步骤B2和步骤B3,生成n个可行滑动面,i=1,2,3……n,在n个可行滑动面中搜索安全系数等于1,并且其滑动体积为最大值的滑动面,作为破坏滑动面Sd。

4.根据权利要求1-3任一项所述的不稳定边坡加固设计方法,其特征在于:所述步骤C中,依据所述破坏滑动面进行支护锚杆的长度及数量设计时,具体包括以下步骤:C1、根据上覆土层最小厚度要求确定最上层锚杆的起始点,并设定锚杆倾角α,由起始点按照倾角α做一条射线交于破坏滑动面上一点,两点之间的长度即为锚杆自由段的长度,根据相关技术规范要求确定锚固段的长度,锚杆自由段长度与锚固段长度之和即为锚杆长度;

C2、依据锚杆规范中垂直间距要求确定下一层锚杆的起始点,根据剩余滑动推力确定所需锚杆数量,进而确定初步加固设计方案。