1.一种库岸边坡岩土体强度参数最大弱化系数确定方法,其特征在于:至少包括以下步骤:
(1)建立数学模型;
(2)计算黏聚力弱化系数B1下的弱化后的黏聚力值c1和内摩擦角值 将(c1,φj)输入数学模型,计算分析时步相应的安全系数,取安全系数中的最小值,重复上述计算,得到弱化系数对应的最小安全系数F1j;
(3)改变黏聚力弱化系数,重复步骤(2),绘制边坡最小安全系数等值线图;
(4)根据水利水电工程边坡设计规范议的安全系数和边坡最小安全系数等值线图,计算弱化后的黏聚力值cck和内摩擦角值 在边坡最小安全系数对应的分析时步下,计算N个样本对应的安全系数与失效概率Pfk;
(5)绘制弱化系数组合值与失效概率之间的变化曲线,最小失效概率对应的弱化系数组合值即为最大弱化系数。
2.根据权利要求1所述的一种库岸边坡岩土体强度参数最大弱化系数确定方法,其特征在于:所述步骤(1)数学模型中,库水位下降速度为V,设定X个边坡稳定分析时步,记为A1,A2,A3,......AX,针对库岸边坡岩土体强度参数中的黏聚力和内摩擦角设计K个弱化系数,分别记为B1,B2,B3,.......BK和Q1,Q2,……,QK;
其中,V‑下降速度,米/天;X‑在边坡渗流分析中所设置的不同时步个数;A1,A2,A3,......AX‑指边坡渗流分析X个时步中对应的每一个时步;B1,B2,B3,.......BK‑所设的K个土体参数弱化系数所对应的每一个黏聚力弱化系数;Q1,Q2,……,QK‑所设的K个土体参数弱化系数所对应的每一个内摩擦角弱化系数。
3.根据权利要求1所述的一种库岸边坡岩土体强度参数最大弱化系数确定方法,其特征在于:所述步骤(2)中,在黏聚力弱化系数B1下计算弱化后的所述黏聚力值c1和内摩擦角值 的公式分别为:
c1=c0×B1 (1)
式中:c0‑边坡岩土体强度参数中黏聚力,kPa;φ0‑边坡岩土体强度参数中内摩擦角的初始值,°;其中j=1,2,……,K;用极限平衡法计算分析时步A1,A2,A3,......AX相应的安全系数F1,F2,F3,......FX;取安全系数中的最小值,重复上述计算,得到岩土体强度参数弱化系数(B1,Qj)对应的最小安全系数F1j,j=1,2,……,K。
4.根据权利要求1所述的一种库岸边坡岩土体强度参数最大弱化系数确定方法,其特征在于:所述步骤(3)中重复所述步骤(2)获得Fij,其中,i,j=1,2,…,K;利用(Bi,Qj,Fij),式中,i,j=1,2,…K,绘制黏聚力和内摩擦角弱化系数变化条件下边坡最小安全系数等值线图。
5.根据权利要求1所述的一种库岸边坡岩土体强度参数最大弱化系数确定方法,其特征在于:所述步骤(4)中,根据水利水电工程边坡设计规范(SL386‑2007)建议的安全系数和边坡最小安全系数等值线图获得M组黏聚力和内摩擦角弱化系数组合值 k=1,
2,……,M;所述步骤(4)中计算弱化后的黏聚力值和内摩擦角值的公式分别为:cck=c0×Bck (3)
式中:cck‑黏聚力值,kPa;Bck‑黏聚力弱化系数; 内摩擦角值,; 内摩擦角弱化系数。
在边坡最小安全系数对应的分析时步下,弱化后的黏聚力值cck和内摩擦角值 为随机变量,利用对数正态随机分布方法产生N个样本T1,T2,……,TN,利用响应面法计算T1,T2,……,TN对应的安全系数S1,S2,……,SN;安全系数Si<1的样本Ti为失效样本,i=1,
2,……,N,计算库岸边坡的失效概率Pfk的公式为:Pfk=q/N (5)
式中:Pfk‑用响应面计算出来失效概率;q‑T1,T2,……,TN样本所对应的安全系数小于1的样本总数,k=1,2,…M。
6.根据权利要求1所述的一种库岸边坡岩土体强度参数最大弱化系数确定方法,其特征在于:所述步骤(5)中,利用 绘制黏聚力和内摩擦角弱化系数组合值与失效概率之间的变化曲线,最小失效概率对应的黏聚力和内摩擦角弱化系数组合值为黏聚力和内摩擦角的最大弱化系数,式中,k=1,2,…M。