[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

说明书

本发明公开了一种细粒土路堤边坡危险滑体应力状态类别的判定方法，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；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；步骤3：确定细粒土路堤边坡危险滑体最大法向应力；步骤4：通过对比步骤2获取的界限值和步骤3得到的最大法向应力大小，确定细粒土路堤边坡危险滑体应力状态类型；本发明可提高细粒土路堤边坡危险滑体稳定性评价结果的准确性，操作简单、实用性强，为危险边坡加固治理方案提供参考。

技术领域

本发明涉及岩石土工程技术领域，具体涉及一种细粒土路堤边坡危险滑体应力状态类别的判定方法。

背景技术

降雨是导致细粒土路堤边坡失稳破坏最普遍的环境因素；主要影响体现在：一方面雨水入渗于细粒土路堤边坡内形成渗流作用导致滑体下滑力增大；另一方面产生孔隙水压力致使有效应力降低、滑体抗滑力减小，目前对雨水渗流条件下细粒土路堤边坡稳定性准确评估的关键在于合理确定与危险滑体应力状态类型相匹配的抗剪强度。不同应力区段的细粒土抗剪强度变化规律差异显著。例如：在低应力区段抗剪强度随应力减小呈非线性降低的趋势，而在常规应力区段力下抗剪强度随应力增加呈线性增长的规律。因此，在对降雨入渗下细粒土路堤边坡稳定性准确评估之前，须对细粒土路堤边坡危险滑体应力状态类别进行判定，以确保稳定性评估方法时采用准确的抗剪强度参数，从而获得更科学的边坡稳定性评价建议。但目前还没有专门对细粒土路堤边坡危险滑体应力状态类别进行判定的方法。

发明内容

本发明提供了一种利用常规室内土工试验设备即可准确判定细粒土路堤边坡危险滑体应力状态类别的判定方法。

本发明采用的技术方案是：一种细粒土路堤边坡危险滑体应力状态类别的判定方法，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；

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′_cr；

步骤3：确定细粒土路堤边坡危险滑体最大法向应力σ′_nmax；

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σ′_nmax＞σ′_cr，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。

进一步的，所述步骤1具体过程如下：

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；

进一步的，所述步骤2确定过程如下：

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：