[发明专利]一种细粒土路堤边坡危险滑体应力状态类别的判定方法

权利要求书

1.一种细粒土路堤边坡危险滑体应力状态类别的判定方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：获取细粒土路堤边坡原状土常规压力下饱和慢剪强度参数及低压下强度变化指数；

S11：通过全压力范围的饱和细粒土试样慢剪试验，得到以慢剪强度τ_f为纵坐标，以法向压力σ_n'为横坐标的τ_f～σ_n'散点图；

S12：通过以下公式对散点图进行拟合，得到细粒土常规压力下有效抗剪强度参数c'、和低压力下强度变化指数η；

式中，τ_f1为全压力区段剪切面上抗剪强度；

S13：通过将有效抗剪强度参数c'、代入以下公式得到常规压力下饱和慢剪强度参数：

式中，τ_f2为常规应力区段剪切面上的抗剪强度；

步骤2：确定细粒土路堤饱和慢剪强度低压力段和常规压力段强度差异性变化界限值σ_c′_r；

S21：定义强度差异参数λ；

S22：将式(1)和式(2)带入式(3)得到法向压力与强度差异参数的关系：

S23：根据全压力区段测定的抗剪强度与常规压力下确定的抗剪强度之间的相对差异λ范围值确定有效法向压力界限值σ′_cr；法向压力逐渐增加时，λ值相应降低直至降至5％，对应的有效法向压力σ_n'即为界限值σ′_cr，由式(4)得到式(5)：

式中：λ₅＝0.05；

步骤3：确定细粒土路堤边坡危险滑体最大法向应力σ′_nmax；

S31：确定强降雨下渗入细粒土路堤边坡危险滑面及边坡浅层水位线；

S32：对细粒土边坡建立直角坐标系，沿坐标x方向滑动土体，得到单位长度土条重力和孔隙水压力u；

S33：根据步骤S32得到的重力和水压力，确定细粒土路堤边坡危险滑体坐标x位置单位长度土条底部有效法向压力σ′_nx；

σ_nx′＝(γ_mh_1x+γ_sh_2x)cos²θ_x-u (6)

式中：γ_m为土样的天然容重，γ_s为饱和容重，θ_x为坐标x位置滑体底部滑面与水平面的夹角，h_1x为坐标x位置滑体单位长度土条潮湿部分高度，h_2x为坐标x位置滑体单位长度土条饱和部分高度；

S34：确定最大法向应力σ′_nmax：

σ′_nmax＝max(σ′_nx) (7)

步骤4：通过对比步骤2获取的σ′_cr和步骤3得到的σ′_nmax大小，确定细粒土路堤边坡危险滑体应力状态类型；若则细粒土路堤边坡危险滑体为常规应力状态；若σ′_nmax＜σ′_cr，则细粒土路堤边坡危险滑体为低应力状态。