(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210697786.1 (22)申请日 2022.06.20 (71)申请人 长安大学 地址 710000 陕西省西安市南 二环中段 (72)发明人 庄建琦　杜晨辉　彭建兵　 (74)专利代理 机构 西安嘉思特知识产权代理事 务所(普通 合伙) 6123 0 专利代理师 刘长春 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 一种土质浅层滑坡稳定性计算方法 (57)摘要 本发明公开了一种土质浅层滑坡稳定性计 算方法， 包 括： 基于Taylor无限边坡模型， 构建边 坡角具有一定增量的改进型无限边坡模型； 基于 改进型无限边坡模型计算土条单元的有效抗滑 力和下滑力； 利用土条单元的有效抗滑力和下滑 力计算土质浅层的安全系数； 根据土质浅层的安 全系数的计算公式推导土质浅层滑坡稳定性系 数。 本发明通过构建具有一定增量的改进型无限 边坡模型推导计算土质浅层滑坡 稳定性系数， 修 正了以往的无限边坡模型在大坡度时计算是结 果随坡度的增加而增加的不足和错误， 使得计算 结果与实际情况更为相符， 更为准确， 提升了预 测降雨诱发浅层土质滑坡的准确性。 权利要求书2页 说明书7页 附图3页 CN 115099024 A 2022.09.23 CN 115099024 A 1.一种土质浅层滑坡稳定性计算方法， 其特 征在于， 包括： 步骤1： 基于Tayl or无限边坡 模型， 构建边坡角具有一定增量的改进型 无限边坡 模型； 步骤2： 基于所述改进型 无限边坡 模型计算土条 单元的有效抗滑力和下滑力； 步骤3： 利用所述土条 单元的有效抗滑力和下滑力计算土质浅层的安全系数； 步骤4： 根据所述土质浅层的安全系数的计算公式推导土质浅层滑坡稳定性系数。 2.根据权利要求1所述的土质浅层滑坡稳定性计算方法， 其特征在于， 在步骤2中， 基于 所述改进型 无限边坡 模型计算土条 单元的有效抗滑力包括： 21)根据下式计算土条 单元自重； W＝γsathw(b+Δb)cos( α +Δα ) 其中， γsat为滑带土饱和重度， hw为饱和带深度， α 为边坡角， b为土 条单元底 部宽度， Δα 为边坡角增量， Δb为土条 单元底部宽度的增量； 22)基于所述改进型无限边坡模型中土条单元的受力情况， 根据所述土条单元自重分 别计算土条 单元的有效抗滑力和下滑力。 3.根据权利要求2所述的土质浅层滑坡稳定性计算方法， 其特征在于， 在步骤22)中， 根 据所述土条 单元自重计算土条 单元的有效抗滑力包括： 根据所述土条 单元自重计算土条 单元的有效正应力， 计算公式为： N′＝W·cos( α +Δα ) ‑γwhw(b+Δb)cos2( α +Δα ) ＝γsathw(b+Δb)cos2( α +Δα )‑γwhw(b+Δb)cos2( α +Δα ) 根据所述有效正应力计算所述土条 单元的有效抗滑力， 计算公式为： Tf＝N′·tanφ'+c ′(b+Δb) ＝[γsathw(b+Δb)cos2( α +Δα )‑γwhw(b+Δb)cos2( α +Δα )]tanφ'+c ′(b+Δb) 基于边坡角增量对粘聚强度和孔隙水压力的影响， 对所述有效抗滑力进行修正， 得到 修正后的有效抗滑力， 其计算公式为： Tf＝[γsathw(b+Δb)cos2( α +Δα )‑γwhwbcos2( α +Δα )]tanφ'+c ′b 其中， γw为水重度， c ′和φ′均为滑带土有效抗剪强度指标。 4.根据权利要求3所述的土质浅层滑坡稳定性计算方法， 其特征在于， 在步骤22)中， 按 照下式计算所述土条 单元的下滑力： 5.根据权利要求 4所述的土质浅层滑坡稳定性计算方法， 其特 征在于， 步骤3包括： 以所述土 条单元的有效抗滑力Tf和下滑力S的比值作为土质浅层安全系数， 并假定土 条 单元面积不变， 推导得 出土质浅层安全系数的计算公式， 为： 6.根据权利要求5所述的土质浅层滑坡稳定性的计算方法， 其特 征在于， 步骤4包括： 41)针对土质浅层安全系数的计算公式， 令α ＝α1， α +Δα ＝α2， 则土质浅层安全系数的计 算公式可表示 为：权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115099024 A 2其中， mα＝cosα2/cosα1； 42)定义c ′secα1为参考粘聚强度， 令α1＝0以保证任意坡角对应的参考粘聚强度相等， 并令α2＝α， 则土质浅层滑坡稳定性系数的计算公式可以简化 为： 权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115099024 A 3