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申请/专利权人：广东安元矿业勘察设计有限公司

摘要：本申请属采矿和岩土工程技术领域；对于坚硬地基渣土场，边坡失稳的滑动弧与地基线大致在坡脚点相切；据此解析，可得到用于稳定性系数计算的系列公式；引入常用办公软件Excel工作表，植入相应计算公式；用插入数据试算逼近法，能够容易的得到最小稳定性安全系数以及滑动弧的各项参数。

主权项：1.渣土场边坡稳定性圆弧法分析的一种简单方法，其技术特征如下：按技术原理分析，在坚硬地基上建设渣土场时，由于地基的强度、密实度、变形模量等参数都明显大于渣土体本身，边坡失稳的滑动弧不可能切割坚硬地基，应该是与地基线大致在坡脚点相切；据此，建立一份Excel工作表，按如下方法操作：一Excel表中第1、2两行填写已知条件参数，分别是：边坡高h、边坡角β、坡顶倾角δ、地基倾角ε、内摩擦角粘聚力c、土体容重γ、边坡斜率k1、坡顶斜率k2、度化弧k0；其中‘度化弧k0’是将角度转化为弧度，作为Excel工作表计算的辅助参数，二Excel表中第3、4两行是导出的公用参数，分别是：最小半径R0、设计增量zi、随机半径Ri、新圆心坐标Xi、新圆心坐标Yi、坡裂点X坐标Cx、第一组条宽b1、第二组条宽b2；其中‘设计增量zi’是试算时随机插入的，其余各项都是由公式自动计算，按Excel操作法则，将以下公式填入相应单元格中即可： 随机半径新圆心坐标新圆心坐标Yi＝RiCosε；坡裂点的X坐标边坡段第一组条块宽度坡顶段第二组条块宽度ABS表示绝对值；三表中第5行是边坡稳定性系数计算的各项参数的名称和符号；如下： 四表中第6至第31行是边坡稳定性系数计算的各项具体参数的计算数据，其中第A列的条编号ni0、1、2、…25是直接填写，其余各列参数，要遵照Excel表的规则，将以下公式植入相应单元格：在引用第2、4两行参数时，列号和行号要加前缀‘$’：10-20号条块左边线的坐标是：21-25号条块左边线的坐标是：xi＝20-ni.b2；2各条块左边线与滑动弧交点的Y坐标是：30-20号条块左边线与边坡AB直线交点的Y坐标：Yi-Z＝k1xi+h；21-25号条块左边线与边顶BC直线交点的Y坐标：Yi-Z＝k2xi+h；40号条块的底弧倾角ai＝0；1-25号条块底弧倾角式中：Yi-H、Yi-1-H分别表示i号条块左边线、i-1号条块左边线与滑动弧交点的Y坐标值；xi、xi-1分别是i号条块、i-1号条块左边线的X坐标；ATan是Excel表中反正切求角度的符号；用于将角度的‘弧度数’转化为‘度数’；50号条块的均高度Hi＝0；1-25号各条块的均高度为：60号条块的底弧Si＝0；1-25号条块的底弧长度这里，用条块底弧的弦长代替弧长，误差范围是允许的；71-25号条块自重Gi＝xi-1-xi×Hi×γ；0号条块自重Gi＝0；式中γ是渣土体容重，当渣土成分不一时，用均容重；8各条块下滑力Fi＝Gi×Sinαi，注意：角度乘以k0化弧度，以下类推；9各条块摩擦阻力各条块粘聚阻力Ni＝Si×c，c是渣土体粘聚力；上式中：c分别是渣土体的内摩擦角和粘聚力；当渣土成分不一时，要判别选用滑动弧所在位置的相应参数；五表中第32行最后面三个单元格中数据分别是： 式中F25、M25、N25分别表示25个条块合计的总下滑力、总摩擦阻力、总粘聚阻力；稳定性安全系数六变化插入‘设计增量zi’的数据即单元格B4的数据，相应关联的参数同步改变，只需关注稳定性安全系数的数据值——C32单元格中数值的变化，当C32获得最小值时，即是最小稳定性安全系数；七若坡脚位置筑有坚固挡土构筑物时，滑动弧切点不在坡脚；此时，将圆心所在垂直线AN向土体内平移，切点沿地基线AD移动到使滑动弧刚好越过构筑物的适当位置，仍按上述方法求取最小稳定性安全系数。

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