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申请/专利权人：长江勘测规划设计研究有限责任公司

摘要：本发明公开了一种特高陡边坡预固区最优锚固参数的计算方法，包括如下步骤：S1：确定特高陡边坡地形地貌、岩土体结构、工程边坡及自然边坡高度的基本特征；S2：获取岩土体应力‑应变曲线、岩土体力学参数及劣化特征；S3：构建考虑特高陡边坡开挖卸荷损伤效应的力学模型；S4：在环境边坡上设置不同的锚固高度以及锚固措施组合；S5：对于不同的锚固措施组合分别求解边坡安全系数；S6：筛选出满足安全系数要求的锚固措施组合；S7：获取岩土体进入塑性区的高度数据集；S8：筛选符合安全系数标准及塑性区要求的锚固措施组合；S9：确定最优锚固参数。本发明利用安全系数和塑性区范围内支护的双重控制参数进行预固区计算，可以保证边坡长期稳定性。

主权项：1.一种特高陡边坡预固区最优锚固参数的计算方法，其特征在于：包括如下步骤：S1：根据现场勘察结果，确定特高陡边坡地形地貌、岩土体结构、工程边坡及自然边坡高度的基本特征；S2：获取岩土体应力-应变曲线、岩土体力学参数及劣化特征；S3：根据步骤S2获取的结果，构建考虑特高陡边坡开挖卸荷损伤效应的力学模型；考虑特高陡边坡开挖卸荷损伤效应的力学模型如下公式： 式中，σN为不同开挖卸荷后的偏应力，εN为不同开挖卸荷后的应变，G为刚度矩阵，DN为开挖卸荷引起的总损伤变量；S4：在环境边坡上设置不同的锚固高度以及锚固措施组合{[h]，[q]，[d]}，其中h为锚固区高度，分别设置锚固区高度为h1、h2、.....hi；q为单根锚索锚固力，分别设置为q1、q2、.....qj；d为锚阵间距，分别设置为d1，d2、.....dk，共设置i×j×k种组合；S5：根据步骤S1获取的结果，建立特高陡边坡数值仿真计算模型，根据步骤S3构建的考虑特高陡边坡开挖卸荷损伤效应的力学模型进行数值仿真计算，模拟工程边坡开挖过程及卸荷过程；对于不同的锚固措施组合分别求解边坡安全系数；S6：根据边坡设计规范确定安全标准，基于步骤S5的计算结果，筛选出满足安全系数要求的锚固措施组合；其中，利用如下公式筛选出满足安全系数要求的锚固措施组合{[h’]，[q’]，[d’]}：K≥[K]；式中，K为不同的锚固措施组合下计算的边坡安全系数；[K]为根据边坡设计规范确定安全标准；S7：获取岩土体进入塑性区的高度数据集[zj’]，并计算进入塑性区高度数据集[zj’]中的最大值z0；其中，设置边坡范围内坐标xi，zj，根据如下公式进行数据筛选，得到进入塑性区的高度数据集[zj’]： zjH0；式中，xi，zj指边坡范围内坐标，zj为不同高度，τxi，zj指xi，zj位置处的剪应力，σxi，zj指xi，zj位置处的正应力，c指岩土体粘聚强度，指岩土体内摩擦角，Dc指开挖卸荷引起的岩土体粘聚强度损伤变量，指开挖卸荷引起的岩土体内摩擦角损伤变量，H0指工程边坡高度；根据如下公式得出进入塑性区高度数据集[zj’]中的最大值z0，即：z0＝max[zj′]；式中，z0为塑性区最大高度；S8：筛选符合安全系数标准及塑性区要求的锚固措施组合；其中，控制塑性区高度不超过预固区高度，对步骤S6得出的满足安全系数要求的锚固措施组合{[h’]，[q’]，[d’]}根据如下公式进行再次筛选，满足塑性区内需要支护的要求，得出符合安全系数标准及塑性区要求的锚固措施组合{[h”]，[q”]，[d”]}：[h”]z0-H0；式中，h”为筛选后的锚固高度；z0为塑性区最大高度，即坡底至塑性区最高处的距离；H0为工程边坡的实际高度；S9：根据步骤S8获取的锚固措施组合进行成本造价比选，对不同的锚固措施组合进行评估，确定最优锚固参数。

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