[发明专利]薄软弱夹层控制的边坡失效模式构建方法

说明书

本发明涉及薄软弱夹层控制的边坡失效模式构建方法，属于边坡稳定分析与评价技术领域。本发明在正交试验设计的基础上确定滑出点、滑入点，然后根据边坡坡面线、基岩线确定失效模式纵坐标的上下限，在此基础上，将软弱夹层厚度放大数倍，动态调整失效模式纵坐标的上下限，最后将生成的纵坐标映射至真实软弱层厚度时的失效模式，最终得到软弱夹层控制的边坡失效模式，本发明得到的边坡失效模式与软弱夹层匹配良好，可以更好的实现边坡失效模式自动构建，从而准确的提前对边坡进行稳定性分析，并对稳定性程度较低的边坡进行治理与加固从而避免滑坡灾害的发生。

技术领域

本发明涉及薄软弱夹层控制的边坡失效模式构建方法，属于边坡稳定分析与评价技术领域。

背景技术

滑坡是我国常见的地质灾害之一，譬如，2017年8月28日上午10时40分许，贵州省毕节市纳雍县张家湾镇发生一起山体滑坡，截至8月31日9时统计，此次山体滑坡灾害已造成500余人受灾，27人死亡，8人失踪，8人受伤，紧急转移安置575人，250余间房屋倒塌，直接经济损失8400余万元。除此之外，贵州凯里、铜仁等山体都发生过不同程度的滑坡灾害，为了有效避免灾害带来的不利影响，提前对边坡进行稳定性分析，并对稳定性程度较低的边坡进行治理与加固从而避免滑坡灾害的发生是一项具有理论研究价值和社会意义的工作。

尽管目前边坡稳定性评价的方法已经趋于成熟，基于不同条件力假设的极限平衡方法和基于不同失稳判据的强度折减方法和有限单元法联合均可进行边坡稳定性分析与评价，但是对于受薄软弱夹层控制的边坡而言，一直没有建立起合理可行的失效模式，因此，目前亟需一种薄软弱夹层控制的边坡失效模式构建方法。

发明内容

本发明的目的在于克服现有边坡稳定性评价存在的上述缺陷，提出了一种薄软弱夹层控制的边坡失效模式构建方法，。

本发明是采用以下的技术方案实现的：

一种薄软弱夹层控制的边坡失效模式构建方法，包括如下步骤：

步骤一、进行正交试验设计，确定滑入点、滑出点位置水平数；

步骤二、确定正交试验数目和每个试验中包括的滑入点、滑出点位置；

根据正交试验设计结果，确定试验数目为4个，滑入点、滑出点位置分别为和

步骤三、确定边坡失效模式的纵坐标上、下限初始值；

步骤三所述边坡失效模式的纵坐标上、下限初始值通过以下方法确定：利用一定策略产生x坐标值，然后根据函数b(x)和s(x)确定该x坐标值对应的纵坐标上、下限初始值y_i(x)和 y_t(x)，s(x)表示边坡坡面线，b(x)表示基岩线。

所述的确定x坐标值的策略为：在[x_E,x_I]之间等间距确定一定数量的x坐标，得到：然后再对生成的x_i进行混沌扰动得到其中η_i为混沌变量。

所述的η_i由以下步骤产生：产生[0，1]之间的随机数θ，若θ≤0.5，则η_i＝4η_i-1(1-η_i-1)；若θ>0.5，则η_i＝-4η_i-1(1-η_i-1)，η_i-1为混沌变量的初始值，为[0，1]之间的随机数。

步骤四、对薄软弱夹层厚度进行放大，计算新的纵坐标上下限值；

步骤四所述新的纵坐标上下限值的确定方法为：将薄软弱夹层厚度h(x)＝u(x)-l(x)放大n 倍，重新计算纵坐标的上、下限值，即：其中u(x)和l(x)为薄软弱夹层分区线。

步骤五、确定纵坐标的初始值；