[发明专利]一种适用于黄土边坡加固的反拱式挡墙稳定性评价方法

说明书

本发明提供了一种适用于黄土边坡加固的反拱式挡墙稳定性评价方法，属于山地灾害防治技术领域，包括：建立降雨条件下边坡稳定性分析模型；建立荷载条件下边坡稳定性分析模型；建立耦合条件下边坡稳定性分析模型；对耦合条件下边坡稳定性分析模型进行改进，增加锚固参数，建立加固措施下边坡稳定性分析模型；根据加固措施下边坡稳定性分析模型建立返拱式挡墙结构；对返拱式挡墙结构进行分析，判断加固措施下边坡稳定性分析模型的合理性。该方法理论可靠，考虑外在影响条件全面，在建立模型后只需对参数进行改变就可以对边坡加固结构进行设计，操作简单，适用于工程设计。

技术领域

本发明属于山地灾害防治技术领域，具体涉及一种适用于黄土边坡加固的反拱式挡墙稳定性评价方法。

背景技术

黄土是一种典型的区域性特殊土，覆盖我国领土面积达6.31×105km²。黄土广泛分布在西北、华北与东北地区，尤其集中分布在被称为中央黄土高原的甘肃、陕西、山西、宁夏以及新疆等省区。我国很多黄土地区地形复杂，地质条件较差，存在着许多建筑边坡和道路边坡。在降雨和地震作用下边坡容易发生失稳。根据国内地质灾害统计情况，边坡失稳极易造成大量的人员伤亡和经济损失。

目前在工程上对边坡失稳分析的方法主要有计算机模拟、利用极限平衡理论对参与下滑力的计算、经验法。但是，在工程上常用的计算机模拟软件计算结果精度较差，虽然有计算结果较为准确的软件可以使用但是其参数较多，建模复杂不适用于工程使用。此外，通常使用的经验法及参与下滑力计算方法比较保守，在边坡治理中造成了大量的工程浪费。

针对现有评价及治理复杂问题，本发明基于降雨情况下入渗情况不同和极限平衡理论提出了一种适用于黄土边坡加固的反拱式挡墙稳定性评价方法，旨在对边坡稳定性治理及工程安全评价提供一种新思路及实践指导。

发明内容

为了克服上述现有技术存在的不足，本发明提供了一种适用于黄土边坡加固的反拱式挡墙稳定性评价方法。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种适用于黄土边坡加固的反拱式挡墙稳定性评价方法，包括以下步骤：

步骤1：对降雨条件下的边坡稳定性进行分析，建立降雨条件下边坡稳定性分析模型；

步骤2：对坡顶荷载条件下的边坡稳定性进行分析，建立荷载条件下边坡稳定性分析模型；

步骤3：对降雨和坡顶荷载耦合条件下的边坡稳定性进行分析，建立耦合条件下边坡稳定性分析模型；

步骤4：对所述降雨条件下边坡稳定性分析模型、荷载条件下边坡稳定性分析模型和耦合条件下边坡稳定性分析模型进行分析，根据分析结果对所述耦合条件下边坡稳定性分析模型进行改进，增加锚固参数，建立加固措施下边坡稳定性分析模型；

步骤5：根据所述加固措施下边坡稳定性分析模型建立返拱式挡墙结构；

步骤6：对所述返拱式挡墙结构进行分析，判断所述加固措施下边坡稳定性分析模型的合理性。

优选地，所述步骤1至3建立边坡稳定性分析模型的方法包括以下步骤：

(1)建立降雨条件下边坡稳定性分析模型

根据Fellenius理论得到一般情况下的边坡稳定性系数K；

式中，N_i为土条在滑动面法向压力；T_i为土条在滑动面切向力；θ_i为土条的坡度；l_i为土条所对应的滑动面长度；b_i为土条宽度；为内摩擦角；h_i为土条高度；γ为重度；G_i为土条所对应的重力；