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基于 GA - ANFIS 的边坡稳定性评价
发布时间:2022年06月12日


边坡稳定性复合指标参数的确定

已有研究表明,边坡岩体稳定性是多种非线性耦合作用的结果[10,11]。 其中岩石强度、岩体结构和风化情况是影响边坡稳定性的内在因素;水的作用、施工方法等则是影响边坡稳定性的触发因素。CSMR 分类体系[12]是 RMR - SMR 系统[13]的一种应用,它是在 RMR - SMR 体系的基础上,引入高度修正系数和结构面修正系数而提出的一种用于边坡岩体质量评价的方法,具体表达式见式( 2 ):

式( 2 )中, ξ 为坡高修正系数;RMR 为地质力学围岩分类; λ 为结构面修正系数; F1 为不利结构面与坡面倾向之间平行程度的调整因子; F为平面破坏中结构面倾角调整因子; F为坡角与结构面倾角之间关系的调整因子; F4 为开挖方法调整因子。

由于华光潭一级水电站厂房后边坡的滑动力学特征为牵引式滑动,即由边坡下部的滑动带动上部边坡的变形破坏,所以边坡下部的稳定至关重要,故选取下级滑面作为优势不连续面进行深入研究。

已有勘查资料显示:边坡下滑面附近的岩石为强风化状态,呈碎块状;钻孔 ZK201 在滑面附近的 RQD 为 0,钻孔 ZK202 在滑面附近的 RQD 为 50 %,钻孔 ZK203 在滑面附近的 RQD 为 0 % ~ 50 %,钻孔 ZK205 在滑面附近的 RQD 为 20 %;滑面附近节理较发育,节理面粗糙,其内充填软性粘土及泥浆,厚度为 1 ~ 5 cm;正常情况下底滑面与地下水位较接近,在持续降雨时则低于地下水位。沿滑面多为砾包泥状 的破碎岩石。下级滑坡后缘高程为 310 m,前缘高程为 232 m,因此坡高为 78 m,边坡产状为 45 °∠ 35 °,滑面产状 40 °∠ 0 °,边坡开挖方式为预裂爆破。

综上所述,可确定所需的 5 个参数值。

1) 坡高修正系数 ξ 见式( 3 )。

式( 3 ) 中, Hr = 80 m; H  为边坡高度。因此可得 ξ = 1.01 。

2) RMR 综合了岩石强度、RQD、不连续面间距、不连续面状态、地下水状况等因素来反映岩体质量的指标。 边坡岩体各影响因素相应的得分情况见表 1 。

表1 RMR 值影响因素得分情况

Table1 Scores situation of RMR in different factors

由表 1 可得:RMR = 4 + 3 + 15 + 7 + 4 = 33 。

3) 结构面修正系数 λ。 根据表 2,结构面修正系数 λ = 1 。

表2 结构面修正系数 λ

Table2 Correction factor λof structural surface

4) 边坡结构系数 SSC 。将 F1 、FF3 整合为边坡结构系数 SSC,其表达式见式( 4 ):

式( 4 ) 中,F为结构面倾向与坡面倾向的关系;F2 为结构面倾角的影响;F为坡角与结构面倾角的关系。 根据平面滑动的标准判断,可知 F1 = 0.85,F= 0.15,F3 = -60,故 SSC = -7.65 。

5) 施工方法影响系数 F4 。 根据表 3,F4 =10 。

表3 施工方法影响系数

Table3 Influence coefficient of construction method



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