[发明专利]基于振幅比的高陡岩质边坡滑移型危岩体稳定性评价方法

说明书

本发明公开了一种基于振幅比的高陡岩质边坡滑移型危岩体稳定性评价方法，1，对待稳定性评价的危岩体进行调查，获取所述危岩体特征参数；2，获取危岩体与基岩之间的锚固段黏结长度，3，将危岩体的自重，锚固段黏聚力c，锚固段黏结长度，锚固段内摩擦角，危岩体裂隙面倾角带入公式3计算得到危岩体的稳定性系数：公式3；当时，表明该危岩体在静力条件下处于欠稳定状态；当时，表明该危岩体在静力条件下处于基本稳定状态；当时，表明该危岩体在静力条件下处于稳定状态。本发明以振幅比为指标对危岩体稳定性进行评价，是对现有极限平衡法的一种补充，实现了基于振幅比的边坡危岩体稳定性的快速判断。

技术领域

本发明涉及水利工程领域，尤其是涉及基于振幅比的高陡岩质边坡滑移型危岩体稳定性评价方法。

背景技术

边坡危岩体的失稳破坏是一种常见的地质灾害，它不同于滑坡的变形破坏，岩体失稳破坏前变形量较小、破坏征兆不明显、破坏发展较为迅速，具有时间上突发性和空间上分散性等特点，是众多不良地质现象中难以防治的地质灾害，其坠落与崩塌直接影响着工程建设的进度，威胁着建设者的生命安全。因此，对危岩块体稳定性的快速评价是目前工程建设中亟待解决的主要问题之一。由于危岩体处于陡坡、崖壁区域，人员无法到达，依靠传统的勘探手段无法获取其有效信息，尤其是危岩体与基岩锚固段粘结面面积信息，是评价危岩体安全性的关键控制因素；但是，由于危岩体与基岩锚固段的粘结面位于岩体内部而无法得到，使得对危岩体振动特性的评价仍停留在定性分析阶段。

发明内容

本发明目的在于以振幅比作为关键指标，以远程非接触式测振技术为辅助，提供一种基于振幅比的高陡岩质边坡滑移型危岩体稳定性评价方法。

为实现上述目的，本发明采取下述技术方案：

本发明所述基于振幅比的高陡岩质边坡滑移型危岩体稳定性评价方法，包括下述步骤：

步骤1，对待稳定性评价的危岩体进行调查，获取所述危岩体特征参数，包括：岩性、容重、弹性模量、锚固段黏聚力、锚固段内摩擦角、锚固段厚度、裂隙面倾角、质量；其中岩性通过查阅当地地质资料获得；容重、弹性模量、锚固段黏聚力、内摩擦角可通过试验分析、工程类比或查阅岩土工程勘查手册得到；锚固段厚度、裂隙面倾角通过现场调查、测量得到；质量通过对危岩体体积测量与容重计算得到；

步骤2，获取危岩体与基岩之间的锚固段黏结长度，步骤如下：

步骤2.1，将振动采集仪分别固定在危岩体和其下部的所述基岩上，然后通过激振的方法第一次促使基岩和危岩体振动，当基岩和危岩体的表面振动加速度超过1mm/s²时，同时采集基岩和危岩体的振动曲线，从基岩的所述振动曲线中提取本次基岩的振动频率；将基岩和危岩体的振动曲线数据中每一时刻加速度值分别代入公式1，分别计算得到基岩的均方根振幅值和危岩体的均方根振幅值；

公式1；

其中为振动曲线中的每一时刻的加速度值，n为振动曲线中的加速度采集个数；

将危岩体的均方根振幅值除以基岩的均方根振幅值得到振幅比，即：；

步骤2.2，通过激振的方法第二次促使基岩和危岩体振动，当基岩和危岩体的表面振动加速度超过1mm/s²时，同时采集基岩和危岩体的振动曲线，从基岩振动曲线中提取基岩的振动频率，将基岩和危岩体振动曲线数据中每一时刻加速度值分别代入公式1，分别计算得到基岩的均方根振幅值和危岩体的均方根振幅值，将危岩体的均方根振幅值除以基岩的均方根振幅值得到振幅比；

步骤2.3，获得激振条件下基岩振动频率、及对应的振幅比、，当基岩的振动频率与振幅比成正比例时，取公式2中的下式；当基岩的振动频率与振幅比成反比例时，取公式2中的上式；在确认基岩的振动频率与振幅比的比例关系后将基岩的振动频率、振幅比、危岩体质量、锚固粘结段厚度及危岩体的弹性模量带入到公式2中的相应公式中计算得到锚固段黏结长度。