一种滑坡分段稳定性评价的点安全系数方法及装置与流程

    技术2025-12-09  2


    本发明涉及滑坡稳定性评价,具体而言,涉及一种滑坡分段稳定性评价的点安全系数方法及装置。


    背景技术:

    1、在我国交通基础设施不断扩展的背景下,高陡边坡的普遍存在成为一项巨大挑战。在滑坡研究领域,工程界主要关注于探索滑坡的失稳破坏机制和稳定性水平。传统的极限平衡法在滑坡稳定性分析中得到了广泛且成熟的应用,然而它仅能提供整体的安全系数,难以有效评估滑坡滑面上各点的稳定程度,也难以准确反映滑坡的局部稳定性和滑动机制。随着计算机技术的进步,数值分析法能在边坡工程中得到了日益广泛的应用,然而,数值分析方法的应用过程需要经历多个步骤,包括“建模-定义本构-参数赋值-精度求解”,计算者需要深入理解数值分析原理及岩土体物理力学性质。


    技术实现思路

    1、本发明的目的在于提供一种滑坡分段稳定性评价的点安全系数方法及装置,以改善上述问题。为了实现上述目的,本发明采取的技术方案如下:

    2、第一方面,本申请提供了一种滑坡分段稳定性评价的点安全系数方法,包括:

    3、将待计算的滑坡划分为若干竖直条块;

    4、从位于顶部的条块开始遍历,依次计算每个条块的点安全系数,基于条块的点安全系数判断条块是否能够自稳;

    5、当遍历的当前条块无法自稳时,计算当前条块达到极限平衡状态时所需要的最小支持力,所述最小支持力为当前条块的下部条块所提供的支持力,所述下部条块为下一次遍历的条块;

    6、计算当前条块的下部条块在提供最小支持力后的点安全系数,基于所述点安全系数判断条块是否能够自稳:

    7、若否,则重复计算下部条块达到极限平衡状态时所需要的最小支持力;

    8、当计算出所有条块的点安全系数时,基于各条块点安全系数计算得到滑坡的整体安全系数。

    9、第二方面,本申请还提供了.一种滑坡分段稳定性评价的点安全系数装置,包括:

    10、划分模块:将待计算的滑坡划分为若干竖直条块;

    11、遍历模块:从位于顶部的条块开始遍历,依次计算每个条块的点安全系数,基于条块的点安全系数判断条块是否能够自稳;

    12、第一计算模块:当遍历的当前条块无法自稳时,计算当前条块达到极限平衡状态时所需要的最小支持力,所述最小支持力为当前条块的下部条块所提供的支持力,所述下部条块为下一次遍历的条块;

    13、第二计算模块:计算当前条块的下部条块在提供最小支持力后的点安全系数,基于所述点安全系数判断条块是否能够自稳:

    14、若否,则重复计算下部条块达到极限平衡状态时所需要的最小支持力;

    15、第三计算模块:当计算出所有条块的点安全系数时,基于各条块点安全系数计算得到滑坡的整体安全系数。

    16、第三方面,本申请还提供了一种滑坡分段稳定性评价的点安全系数设备,包括:

    17、存储器,用于存储计算机程序;

    18、处理器,用于执行所述计算机程序时实现所述滑坡分段稳定性评价的点安全系数方法的步骤。

    19、第四方面,本申请还提供了一种可读存储介质,所述可读存储介质上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现上述基于滑坡分段稳定性评价的点安全系数方法的步骤。

    20、本发明的有益效果为:

    21、1、本发明通过将极限平衡法和数值分析点安全系数法相结合,基于递推思路依次计算每个条块的点安全系数,从而计算出滑坡的整体安全系数。通过分析点安全系数的分布规律研究滑坡的空间滑动机制,进而进行针对性的支挡防护;并通过分析整体安全系数确定滑坡的整体稳定性。

    22、2、本发明将潘家铮极大、极小值原理应用于边坡稳定性分析中,确保在土坡可能沿多个滑动面滑动的情况下,能够精确地确定抵抗力最小的滑动面,从而优化了条块间推力的方向和大小的确定。它简化了受力分析过程,减少了对复杂数值分析方法的依赖,加强了方法的适用性,使其既适用于整体稳定性分析,也适用于局部稳定性的快速评价,显著提升了分析的准确性和效率。

    23、本发明的其他特征和优点将在随后的说明书阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明实施例了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。



    技术特征:

    1.一种滑坡分段稳定性评价的点安全系数方法,其特征在于,包括:

    2.根据权利要求1所述的滑坡分段稳定性评价的点安全系数方法,其特征在于,从位于顶部的条块开始遍历,依次计算每个条块的点安全系数,基于条块的点安全系数判断条块是否能够自稳,包括:

    3.根据权利要求1所述的滑坡分段稳定性评价的点安全系数方法,其特征在于,当遍历的当前条块无法自稳时,计算当前条块达到极限平衡状态时所需要的最小支持力,包括:

    4.根据权利要求3所述的滑坡分段稳定性评价的点安全系数方法,其特征在于,基于潘家铮极大、极小值原理,利用所述静力平衡模型计算支持力的极小值以及所述极小值对应的支持力方向,包括:

    5.根据权利要求1所述的滑坡分段稳定性评价的点安全系数方法,其特征在于,计算当前条块的下部条块在提供最小支持力后的点安全系数,基于所述点安全系数判断条块是否能够自稳,包括:

    6.一种滑坡分段稳定性评价的点安全系数装置,其特征在于,包括:

    7.根据权利要求6所述的滑坡分段稳定性评价的点安全系数装置,其特征在于,所述遍历模块包括:

    8.根据权利要求6所述的滑坡分段稳定性评价的点安全系数装置,其特征在于,所述第一计算模块包括:

    9.根据权利要求8所述的滑坡分段稳定性评价的点安全系数装置,其特征在于,所述第二计算单元包括:

    10.根据权利要求6所述的滑坡分段稳定性评价的点安全系数装置,其特征在于,所述第二计算模块包括:


    技术总结
    本发明提供了一种滑坡分段稳定性评价的点安全系数方法及装置,涉及滑坡稳定性评价技术领域,包括从位于顶部的条块开始遍历,依次计算每个条块的点安全系数,基于条块的点安全系数判断条块是否能够自稳;计算当前条块达到极限平衡状态时所需要的最小支持力;计算当前条块的下部条块在提供最小支持力后的点安全系数,基于所述点安全系数判断条块是否能够自稳:若否,则重复计算下部条块达到极限平衡状态时所需要的最小支持力;当计算出所有条块的点安全系数时,基于各条块点安全系数计算得到滑坡的整体安全系数,本发明将极限平衡法和数值分析点安全系数法相结合,计算得到滑坡的点安全系数和整体安全系数,从而分析出滑坡的稳定性。

    技术研发人员:舒中文,李星,苏有财,滕汉卿,杨涛,李廷山,吴坤,于贵,张军平
    受保护的技术使用者:中铁科学研究院集团有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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