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专利号: 2022116540945
申请人: 西南交通大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
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:

1.一种基覆型滑坡失稳过程的确定方法,其特征在于,包括:获取基覆型滑坡原型的上覆滑体参数信息、基岩参数信息和界面参数信息;

利用所述上覆滑体参数信息确定上覆滑体模拟材料的参数约束条件,所述上覆滑体模拟材料包括软化溶液和混合料;

获取上覆滑体模拟材料的时间约束条件,利用所述参数约束条件和所述时间约束条件在相似材料数据库中选取上覆滑体模拟材料;

利用所述基岩参数信息和界面参数信息构建基岩模拟材料的选取条件,根据所述选取条件选取基岩模拟材料;

由选取的混合料和基岩模拟材料制作得到基覆型滑坡模型;

将所述基覆型滑坡模型浸没在选取的软化溶液中进行软化试验,确定基覆型滑坡模型的失稳过程。

2.根据权利要求1所述的基覆型滑坡失稳过程的确定方法,其特征在于,所述获取基覆型滑坡原型的上覆滑体参数信息、基岩参数信息和界面参数信息,包括:获取基覆型滑坡原型的上覆滑体的第一力学参数和几何参数,所述第一力学参数包括密度、黏聚力和内摩擦角,所述几何参数包括高度和宽度;

获取基覆型滑坡原型的基岩的第二力学参数和几何参数,所述第二力学参数包括抗压强度、抗拉强度和弹性模量;

获取基覆型滑坡原型的界面摩擦角。

3.根据权利要求1所述的基覆型滑坡失稳过程的确定方法,其特征在于,利用所述上覆滑体参数信息确定上覆滑体模拟材料的参数约束条件,具体包括:获取几何相似常数、密度相似常数和重力加速度相似常数;

基于几何相似常数、密度相似常数和重力加速度相似常数,利用相似理论公式计算得到应力相似常数、黏聚力相似常数和内摩擦角相似常数;

由所述几何相似常数、密度相似常数、黏聚力相似常数和内摩擦角相似常数计算得到上覆滑体模型的几何参数、基础密度、基础黏聚力和基础内摩擦角;

根据基础密度、基础黏聚力和基础内摩擦构建关于上覆滑体模拟材料的参数约束条件。

4.根据权利要求1所述的种基覆型滑坡失稳过程的确定方法,其特征在于,所述获取上覆滑体模拟材料的时间约束条件,利用所述参数约束条件和所述时间约束条件在相似材料数据库中选取上覆滑体模拟材料,具体包括:在相似材料数据库中筛选符合所述参数约束条件和时间约束条件下的球颗粒的材料类型和级配、白乳胶与防水胶的第一质量配比、球颗粒与胶水的第二质量配比和水与甘油的第三质量配比;

按照所述第一质量配比混合白乳胶和防水胶得到胶水;

按照所述第二质量配比混合球颗粒和胶水得到混合料;

按照所述第三质量配比混合水和甘油得到软化溶液。

5.根据权利要求2所述的基覆型滑坡失稳过程的确定方法,其特征在于,利用所述基岩参数信息和界面参数信息构建基岩模拟材料的选取条件,具体包括:根据基岩的抗压强度、抗拉强度和弹性模量分别计算抗压强度的选取条件、抗拉强度的选取条件和弹性模量的选取条件;

根据界面摩擦角计算摩擦角的选取条件。

6.根据权利要求1所述的基覆型滑坡失稳过程的确定方法,其特征在于,所述由选取的混合料和基岩模拟材料制作得到基覆型滑坡模型,具体包括:根据上覆滑体参数信息和基岩参数信息,利用选取的基岩模拟材料制作初级模型;

将选取的混合料分层倒入初级模型中,固化后得到基覆型滑坡模型。

7.根据权利要求6所述的基覆型滑坡失稳过程的确定方法,其特征在于,所述根据上覆滑体参数信息和基岩参数信息,利用选取的基岩模拟材料制作初级模型,具体包括:根据上覆滑体参数信息和基岩参数信息制作模型箱;

根据上覆滑体参数信息制作构型模板;

根据基岩参数信息,利用所述混合料制作基岩模型;

依次将所述基岩模型和所述构型模板置于模型箱内得到初级模型,所述基岩模型和构型模板之间形成一个倾斜的空腔,所述空腔的形状为上覆滑体模型的形状。

8.根据权利要求7所述的基覆型滑坡失稳过程的确定方法,其特征在于,将所述混合料分层倒入初级模型中,固化后得到基覆型滑坡模型,具体包括:将所述混合料分层倒入所述初级模型的空腔中并分层插捣致密,直到混合料将空腔填满;

将初级模型置于第一预设温度的无风条件下养护第一预设时间;

再将初级模型置于第二预设温度的通风条件下养护第二预设时间;

取出构型模板,混合料固化后和所述基岩模型共同形成了基覆型滑坡模型。

9.根据权利要求8所述的基覆型滑坡失稳过程的确定方法,其特征在于,将所述基覆型滑坡模型浸没在选取的软化溶液中进行软化试验,确定基覆型滑坡模型的失稳过程,具体包括:将所述软化溶液注入模型箱内,直到软化溶液将所述基覆型滑坡模型浸没;

获取基覆型滑坡模型的演化全过程影像,确定基覆型滑坡模型的失稳时刻;

采用数字图像技术分析演化全过程影像,得到基覆型滑坡模型从被软化溶液浸没到失稳时刻的期间内应力场、位移场和破裂面空间位置的变化过程;

根据所述应力场、所述位移场和所述破裂面空间位置的变化过程确定基覆型滑坡模型的失稳模式。

10.根据权利要求9所述的基覆型滑坡失稳过程的确定方法,根据所述应力场、所述位移场和所述破裂面空间位置的变化过程确定基覆型滑坡模型的失稳模式之后,还包括:将所述混合料固化为试样;

采用所述软化溶液和试样进行软化试验,在软化试验进行至所述失稳时刻时测得试样对应的失稳黏聚力;

获取基覆型滑坡模型在失稳时刻的应力场和位移场;

由应力相似常数、几何相似常数和黏聚力相似常数,计算出基覆型滑坡原型失稳时的应力场、位移场和失稳黏聚力。