一种边坡防护方法

1.本发明属于边坡治理技术领域，具体涉及一种边坡防护方法。


背景技术：

2.目前边坡稳定性研究大都是抽象化的，往往都是基于宏观尺度，在重力作用下边坡的局部稳定性受破坏，岩体或其他碎屑沿一个或多个破裂滑动面向下做整体滑动的过程与现象，给道路安全到来隐患。诱发滑坡的因素是多方面的,边坡岩土体的地质构造和物理力学性质是决定其稳定性的内因,降雨、地下水位变化以及人类工程活动等是影响边坡稳定的外因,滑坡的形成过程往往是内外因素相互作用的结果。因此对于边坡的防护方法，现有技术还有待于改进和发展。


技术实现要素：

3.针对现有技术中的上述不足，本发明提供的一种边坡防护方法解决了边坡防护过程中稳定性低的问题。
4.为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案为：一种边坡防护方法，包括以下步骤：
5.s1、采集边坡的地质数据，确定子边坡并建立子边坡稳定性计算模型；
6.s2、根据子边坡稳定性计算模型确定边坡的稳定性状态；
7.s3、根据边坡的稳定性状态，进行防护设计。
8.进一步地：所述步骤s1中，建立边坡稳定性计算模型的方法具体为：
9.根据采集边坡的地质数据中的边坡体范围和边坡裂缝，将边坡划分为若干子边坡；将子边坡的滑动面简化为圆弧，并确定圆弧的圆心o和圆弧的半径r，通过径向条分法将子边坡的滑坡体划分为若干滑体块，并根据假设的虚拟位移计算子边坡的滑体块重力和滑面摩擦内能，建立子边坡稳定性计算模型。
10.进一步地：所述步骤s2包括以下分步骤：
11.s21、根据子边坡的滑体块假设的虚拟位移，计算子边坡的滑体块的重力势能变量；
12.s22、计算子边坡的滑体块的摩擦内能变量；
13.s23、根据子边坡的滑体块的重力势能变量和摩擦内能变量计算子边坡的稳定性，得到边坡的稳定性状态。
14.进一步地：所述步骤s21中，计算子边坡的滑体块的重力势能变量δu的表达式具体为：
15.δu＝g1dy1
…
gidyi
…
gndyn16.式中，gi为第i个滑体块的重力，dyi为第i个滑体块的重心垂向位移，其中i＝1，...，n，n为滑体块的总数，且dyi的表达式具体为下式；
[0017][0018]
式中，ds为虚拟位移，ri为第i个滑体块的重心到圆心o的距离，γ为子边坡的前缘端点a到圆心o的连线与水平线的夹角，α为子边坡的前缘端点a与前缘端点b所夹的圆心角。
[0019]
进一步地：所述步骤s22中，子边坡的滑体块的摩擦内能变量δw的表达式具体为：
[0020][0021]
式中，xi为第i个滑体块的摩擦内能有效数据，m为滑动面上摩擦内能的调节数据；
[0022]
其中，第i个滑体块的滑面摩擦内能wi的表达式具体为：
[0023][0024]
式中，δs为子边坡的滑体块在滑动面上的弧长，μ为摩擦系数，c为滑动面土体黏聚力。
[0025]
上述进一步方案的有益效果为：根据每个滑体块的内摩擦角和单位重量设置摩擦内能有效数据，对每个有滑体块的摩擦内能赋予不同的权重，计算得到滑体块的摩擦内能有效值。
[0026]
进一步地：所述步骤s23具体为：根据子边坡的滑体块的重力势能变量δu和摩擦内能变量δw计算子边坡的稳定性sc，若稳定性状态sc＞1，则子边坡的稳定性状态为稳定；否则，子边坡的稳定性状态为不稳定；
[0027]
其中，计算子边坡的稳定性sc的表达式具体为：
[0028][0029]
通过计算所有子边坡的稳定性sc，得到边坡的稳定性状态。
[0030]
进一步地：所述步骤s3包括以下分步骤：
[0031]
s31、基于边坡的稳定性状态，在稳定性状态为不稳定的子边坡中根据坡率和坡高进行划分阶级，进而设置平台和放坡处理；
[0032]
s32、在所述平台中设置双排圆形抗滑桩，并在所述双排圆形抗滑桩前设置钢花管注浆加固平台；
[0033]
s33、在稳定性状态为稳定的子边坡中进行喷播植草，完成边坡的防护设计。
[0034]
进一步地：所述步骤s31具体为：
[0035]
将不稳定的子边坡根据坡率和坡高进行划分，得到若干级子边坡，根据坡率和坡高在第一级子边坡和中间级子边坡设置平台，并对设置平台的所述子边坡的上方子边坡进行放坡处理。
[0036]
本发明的有益效果为：本发明根据子边坡的稳定性对子边坡进行防护设计，提高边坡的整体性，减小施工造成滑坡二次下滑的可能性。通过在平台中设置双排圆形抗滑桩和钢花管，可以连接滑坡与底层边坡部位,提高了滑坡在边坡上的附着力。
附图说明
[0037]
图1为本发明的流程图。
具体实施方式
[0038]
下面对本发明的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本发明，但应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。
[0039]
实施例1：
[0040]
如图1所示，在本发明的一个实施例中，一种边坡防护方法，包括以下步骤：
[0041]
s1、采集边坡的地质数据，确定子边坡并建立子边坡稳定性计算模型；
[0042]
s2、根据子边坡稳定性计算模型确定边坡的稳定性状态；
[0043]
s3、根据边坡的稳定性状态，进行防护设计。
[0044]
所述步骤s1中，建立边坡稳定性计算模型的方法具体为：
[0045]
根据采集边坡的地质数据中的边坡体范围和边坡裂缝，将边坡划分为若干子边坡；将子边坡的滑动面简化为圆弧，并确定圆弧的圆心o和圆弧的半径r，通过径向条分法将子边坡的滑坡体划分为若干滑体块，并根据假设的虚拟位移计算子边坡的滑体块重力和滑面摩擦内能，建立子边坡稳定性计算模型。
[0046]
所述步骤s2包括以下分步骤：
[0047]
s21、根据子边坡的滑体块假设的虚拟位移，计算子边坡的滑体块的重力势能变量；
[0048]
s22、计算子边坡的滑体块的摩擦内能变量；
[0049]
s23、根据子边坡的滑体块的重力势能变量和摩擦内能变量计算子边坡的稳定性，得到边坡的稳定性状态。
[0050]
所述步骤s21中，计算子边坡的滑体块的重力势能变量δu的表达式具体为：
[0051]
δu＝g1dy1
…
gidyi
…
gndyn[0052]
式中，gi为第i个滑体块的重力，dyi为第i个滑体块的重心垂向位移，其中i＝1，...，n，n为滑体块的总数，且dyi的表达式具体为下式；
[0053][0054]
式中，ds为虚拟位移，ri为第i个滑体块的重心到圆心o的距离，γ为子边坡的前缘端点a到圆心o的连线与水平线的夹角，α为子边坡的前缘端点a与前缘端点b所夹的圆心角。
[0055]
所述步骤s22中，子边坡的滑体块的摩擦内能变量δw的表达式具体为：
[0056][0057]
式中，xi为第i个滑体块的摩擦内能有效数据，m为滑动面上摩擦内能的调节数据；
[0058]
根据每个滑体块的内摩擦角和单位重量设置摩擦内能有效数据，对每个有滑体块的摩擦内能赋予不同的权重，计算得到滑体块的摩擦内能有效值。
[0059]
其中，第i个滑体块的滑面摩擦内能wi的表达式具体为：
[0060][0061]
式中，δs为子边坡的滑体块在滑动面上的弧长，μ为摩擦系数，c为滑动面土体黏聚力。
[0062]
所述步骤s23具体为：根据子边坡的滑体块的重力势能变量δu和摩擦内能变量δw计算子边坡的稳定性sc，若稳定性状态sc＞1，则子边坡的稳定性状态为稳定；否则，子边坡的稳定性状态为不稳定；
[0063]
其中，计算子边坡的稳定性sc的表达式具体为：
[0064][0065]
通过计算所有子边坡的稳定性sc，得到边坡的稳定性状态。
[0066]
所述步骤s3包括以下分步骤：
[0067]
s31、基于边坡的稳定性状态，在稳定性状态为不稳定的子边坡中根据坡率和坡高进行划分阶级，进而设置平台和放坡处理；
[0068]
s32、在所述平台中设置双排圆形抗滑桩，并在所述双排圆形抗滑桩前设置钢花管注浆加固平台；
[0069]
s33、在稳定性状态为稳定的子边坡中进行喷播植草，完成边坡的防护设计。
[0070]
所述步骤s31具体为：
[0071]
将不稳定的子边坡根据坡率和坡高进行划分，得到总共8级子边坡，根据坡率和坡高在第1级子边坡设置平台，对第2级子边坡、第3级子边坡和第4级子边坡根据坡率和坡高进行放坡，根据坡率和坡高在第5级子边坡堑顶设置宽平台，对第6级子边坡、第7级子边坡和第8级子边坡根据坡率和坡高进行放坡。
[0072]
在本实施例中，在宽平台设置双排2.om圆形抗滑桩，纵向间距4m，桩前采用3排89mm钢花管注浆，在第1级子边坡采用锚索格梁 复合网植草加固，第2～9级子边坡采用锚杆格梁 复合网植草加固。
[0073]
本发明方法的实施过程为：采集边坡的地质数据，根据边坡体范围和边坡裂缝确定子边坡，并构建子边坡稳定性计算模型，根据子边坡的滑体块假设的虚拟位移，分别计算子边坡的滑体块的摩擦内能变量和重力势能变量，进而得到子边坡的稳定性，基于边坡的
稳定性状态，在稳定性状态为不稳定的子边坡中根据坡率和坡高进行划分阶级，进而设置平台和放坡处理；在所述平台中设置双排圆形抗滑桩，并在所述双排圆形抗滑桩前设置钢花管注浆加固平台；在稳定性状态为稳定的子边坡中进行喷播植草，完成边坡的防护设计。
[0074]
本发明的有益效果为：本发明根据子边坡稳定性计算模型对子边坡进行防护设计，提高边坡的整体性，减小施工造成滑坡二次下滑的可能性。通过在平台中设置双排圆形抗滑桩和钢花管，可以连接滑坡与底层边坡部位,提高了滑坡在边坡上的附着力。
[0075]
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“厚度”、“上”、“下”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“径向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明的技术特征的数量。因此，限定由“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或隐含地包括一个或者更多个该特征。