[发明专利]一种基于拱效应理论的边坡稳定性范围确定方法

权利要求书

1.一种基于拱效应理论的边坡稳定性范围确定方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：将坡脚最不利原生层面裂隙作为其潜在滑面，采场边坡近似于竖直状态，把基坑放坡与台阶影响当作其安全储备；

S2：把边坡的下滑分力视为均布荷载，拱顶两侧过渡区域的下滑力以及由于土体的自重对支撑拱稳定性产生的影响忽略不计，将拱效应简化成沿着深度方向的平面问题；

S3：拱轴线形状近似等化成抛物线，两个支撑拱脚净距作为其跨度；

S4：针对红粘土边坡，其坡体内强度较高的区域的分布；当支撑拱跨度大于土体中支撑拱的极限跨度时，拱效应消失，无法获得足够的抗滑力用来阻滞坡体的滑移；当支撑拱跨度小于土体中支撑拱的极限跨度时，土体内存在拱效应，可以阻滞坡体的滑移甚至塌陷，维持边坡暂时的稳定；

S5：支撑拱脚宽度与拱圈厚度的关系图。

2.如权利要求1所述的基于拱效应理论的边坡稳定性范围确定方法，其特征在于，在步骤S4中，土体中支撑拱的极限跨度Lmax的表达式:

式中：H为地表边坡至拱圈外缘处的垂直距离；

h₁为土体中土洞的高度；

γ为土体的容重；

Kα为土压力系数；

C为黏聚力；

为内摩擦角；

H+h+h₁为土拱拱脚处至地面的距离。

3.如权利要求1所述的基于拱效应理论的边坡稳定性范围确定方法，其特征在于，在步骤S5中，拱圈厚度可表示为：

h＝kωsinα

式中：h为拱圈厚度；

ω为支撑端拱脚处宽度；

α为拱轴线处切线与x轴的夹角；

k为修正系数。