本发明公开了一种复合滑动边坡分析方法、装置、存储介质及电子设备，属于岩土力学技术领域。该方法包括根据复合滑动边坡的切面几何形状建立数学模型；根据数学模型，构建基于第一滑面、第二滑面、第三滑面的极限平衡方程；针对极限平衡方程进行联立求解，得到第一滑面、第二滑面、第三滑面同时达到极限状态时复合滑动边坡的整体安全系数F和内部剪切破裂面与第一滑面之间的夹角β；分析方程求解结果，得到复合滑动边坡分析结论。该装置、存储介质及设备能够用于实现该方法。其可以得到考虑内部剪切约束条件下的复合滑动边坡的安全系数，及其内部剪切面破裂面的位置。
1.一种复合滑动边坡分析方法，其特征在于，所述复合滑动边坡包括第一滑面、第二滑面和第三滑面，其中，所述第一滑面为所述复合滑动边坡后缘较陡的滑面，其安全系数为F1；
所述第二滑面为所述复合滑动边坡前缘较缓的滑面，其安全系数为F2；
所述第三滑面为所述复合滑动边坡滑坡体内部的剪切破裂面，其安全系数为F3；
所述内部剪切破裂面将所述复合滑动边坡滑体一分为二，形成主动块和被动块，所述内部剪切破裂面与所述第一滑面之间的夹角为β；
根据所述数学模型，构建基于所述第一滑面、第二滑面、第三滑面的极限平衡方程；
针对所述极限平衡方程进行联立求解，得到所述第一滑面、第二滑面、第三滑面同时达到极限状态时所述复合滑动边坡的整体安全系数F和所述内部剪切破裂面与所述第一滑面之间的夹角β，其中，所述第一滑面、第二滑面、第三滑面同时达到极限状态时，F＝F1＝F2＝F3；
分析所述内部剪切破裂面上的抗力与水平方向的夹角φ，所述内部剪切破裂面上的抗力与内部剪切破裂面之间夹角(α+β‑φ)，其中，α为后缘滑面倾角，所述第一滑面、第二滑面、第三滑面同时达到极限状态时的整体安全系数F，β之间的变化关系，得到复合滑动边坡分析结论。
2.根据权利要求1所述的复合滑动边坡分析方法，其特征在于，根据所述复合滑动边坡的切面几何形状建立数学模型具体包括以下步骤：根据所述复合滑动边坡的实际形状构建所述复合滑动边坡的平面几何模型，得到一多边形OABCDE；
根据所述多边形OABCDE，设定参数，包括：后缘滑面倾角α，前缘滑体高度h，后缘滑面长度L1、前缘滑面长度L2、CD的长度L4，滑坡体后缘滑面与前缘滑面的夹角为∠OAB，AE与后缘滑面的夹角β；AE的长度为L3；其中，内部剪切破裂面AE上存在抗力Q，抗力Q在内部剪切破裂面AE存在水平和垂直向的分量，记抗力Q与水平方向的夹角为变量φ。
3.根据权利要求1所述的复合滑动边坡分析方法，其特征在于，根据所述数学模型，构建基于所述第一滑面、第二滑面、第三滑面的极限平衡方程具体包括以下步骤：所述第一滑面、第二滑面、第三滑面的安全系数为对应滑面抗滑力与下滑力的比值。
4.根据权利要求2所述的复合滑动边坡分析方法，其特征在于，所述F1的计算方法包括以下步骤：
OA为第一滑面，设OA面上的滑面摩擦角、滑面粘聚力分别为 C0，OA长度为L1，Q为内部剪切面AE上的抗力，Q与水平方向的夹角为φ，则OA滑面上的安全系数为：其中，W1为后缘块体的重量；
根据平行于OA面的平衡方程，N1：N1＝Qsin(α‑φ)+W1cosα。
5.根据权利要求4所述的复合滑动边坡分析方法，其特征在于，所述F2的计算方法包括以下步骤：
AB为第二滑面，假设AB滑面与OA滑面抗剪强度参数一致，AB滑面长度为L2，则AB滑面上的安全系数为：
W2为前缘块体的重量，T2为AB滑面上提供的阻滑力。
6.根据权利要求5所述的复合滑动边坡分析方法，其特征在于，AE为第三滑面，其为位置待定的剪切破裂面，滑坡体摩擦角、滑坡体粘聚力分别为C1，AE滑面上的作用力只有抗力Q，Q与AE滑面的夹角为(α+β‑φ)，则AE滑面上的安全系数为：
根据模型的几何关系，L5为AD边长度，θ为AD与AB的夹角，γ为OA、OE夹角，δr为岩石密度，g为重力加速度，
7.根据权利要求1所述的复合滑动边坡分析方法，其特征在于，针对所述极限平衡方程进行联立求解，得到所述第一滑面、第二滑面、第三滑面同时达到极限状态时所述复合滑动边坡的整体安全系数F和β具体包括以下步骤：设定β值，针对所述极限平衡方程进行联立，得到含有三个方程、三个未知数的方程组，求解后得到第一组解；
不断改变β的取值，针对每个β值，分别求解，得到多组解；
每组解均分别包括所述内部剪切破裂面上的抗力与水平方向的夹角φ，所述内部剪切破裂面上的抗力与内部剪切破裂面之间夹角(α+β‑φ)，所述第一滑面、第二滑面、第三滑面同时达到极限状态时的整体安全系数F，β的值；
其中，求解过程中，滑面摩擦角、滑面粘聚力 C0，滑坡体摩擦角、滑坡体粘聚力 C1均为已知。
8.一种复合滑动边坡分析装置，其特征在于，所述复合滑动边坡包括第一滑面、第二滑面和第三滑面，其中，
所述第一滑面为所述复合滑动边坡后缘较陡的滑面，其安全系数为F1；
所述第二滑面为所述复合滑动边坡前缘较缓的滑面，其安全系数为F2；
所述第三滑面为所述复合滑动边坡滑坡体内部的剪切破裂面，其安全系数为F3；
所述内部剪切破裂面将所述复合滑动边坡滑体一分为二，形成主动块和被动块，所述内部剪切破裂面与所述第一滑面之间的夹角为β；
所述复合滑动边坡分析装置包括：数学模型建立单元，用于根据所述复合滑动边坡的切面几何形状建立数学模型；
方程构建单元，用于根据所述数学模型，构建基于所述第一滑面、第二滑面、第三滑面的极限平衡方程；
方程求解单元，用于针对所述极限平衡方程进行联立求解，得到所述第一滑面、第二滑面、第三滑面同时达到极限状态时所述复合滑动边坡的整体安全系数F和所述内部剪切破裂面与所述第一滑面之间的夹角β，其中，所述第一滑面、第二滑面、第三滑面同时达到极限状态时，F＝F1＝F2＝F3；
分析单元，分析所述内部剪切破裂面上的抗力与水平方向的夹角φ，所述内部剪切破裂面上的抗力与内部剪切破裂面之间夹角(α+β‑φ)，所述第一滑面、第二滑面、第三滑面同时达到极限状态时的整体安全系数F，β之间的变化关系，得到复合滑动边坡分析结论。
9.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质上存储有复合滑动边坡分析的程序，所述复合滑动边坡分析的程序被处理器执行时，实现权利要求1‑7中任一所述的复合滑动边坡分析方法的步骤。
10.一种电子设备，其特征在于，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有复合滑动边坡分析的程序，所述复合滑动边坡分析的程序被所述处理器执行时，实现权利要求1‑7中任一所述的复合滑动边坡分析方法的步骤。
复合滑动边坡分析方法、装置、存储介质及电子设备
技术领域
[0001] 本发明涉及岩土力学技术领域，特别是涉及复合滑动边坡分析方法、装置、存储介质及电子设备。
背景技术
[0002] 有别于平面滑动和圆弧滑动，复合滑动边坡的底滑面是一个复合滑动面，而不是一个具有统一产状、空间连续的单斜面或具有统一曲率的圆弧。特别是对于库区常见的“前
缓后陡”边坡是典型的具有复合滑动面的边坡，潜在滑面转折部位处会有滑移方向的改变，
为了适应改变斜坡体内部将在转折部位发生剪切错动。然而，现有技术中，对复合滑动边
坡，由于传统的刚体极限平衡法并未考虑滑坡体内部抗剪阻力对形成内部剪切破裂面的阻
碍作用，所以因滑面转折引起的内部剪切变形约束机制没有能够在常规的刚体极限平衡法
(Limit Equilibrium Method,简称LEM)计算中得到体现，从而导致计算得到的安全系数
(Factor of Safety,简称FOS)偏低。
发明内容
[0003] 有鉴于此，本发明提供了一种复合滑动边坡分析方法、装置、存储介质及电子设备，其可以得到考虑内部剪切约束条件下的复合滑动边坡的安全系数，及其内部剪切面破
裂面的位置，从而更加适于实用。
[0004] 为了达到上述第一个目的，本发明提供的复合滑动边坡分析方法的技术方案如下：
[0005] 本发明提供一种复合滑动边坡分析方法，
[0006] 所述复合滑动边坡包括第一滑面、第二滑面和第三滑面，其中，
[0007] 所述第一滑面为所述复合滑动边坡后缘较陡的滑面，其安全系数为F1；
[0008] 所述第二滑面为所述复合滑动边坡前缘较缓的滑面，其安全系数为F2；
[0009] 所述第三滑面为所述复合滑动边坡滑坡体内部的剪切破裂面，其安全系数为F3；
[0010] 所述内部剪切破裂面将所述复合滑动边坡滑体一分为二，形成主动块和被动块，所述内部剪切破裂面与所述第一滑面之间的夹角为β；
[0011] 根据所述复合滑动边坡的切面几何形状建立数学模型；
[0012] 根据所述数学模型，构建基于所述第一滑面、第二滑面、第三滑面的极限平衡方程；
[0013] 针对所述极限平衡方程进行联立求解，得到所述第一滑面、第二滑面、第三滑面同时达到极限状态时所述复合滑动边坡的整体安全系数F和所述内部剪切破裂面与所述第一
滑面之间的夹角β，其中，所述第一滑面、第二滑面、第三滑面同时达到极限状态时，F＝F1＝
F2＝F3；
[0014] 分析所述内部剪切破裂面上的抗力与水平方向的夹角φ，所述内部剪切破裂面上的抗力与内部剪切破裂面之间夹角(α+β‑φ)，所述第一滑面、第二滑面、第三滑面同时达到
极限状态时的整体安全系数F，β之间的变化关系，得到复合滑动边坡分析结论。
[0015] 本发明提供的复合滑动边坡分析方法还可采用以下技术措施进一步实现。
[0016] 作为优选，根据所述复合滑动边坡的切面几何形状建立数学模型具体包括以下步骤：
[0017] 根据所述复合滑动边坡的实际形状构建所述复合滑动边坡的平面几何模型，得到一多边形OABCDE；
[0018] 根据所述多边形OABCDE，设定参数，包括：后缘滑面倾角α，前缘滑体高度h，后缘滑面长度L1、前缘滑面长度L2、CD的长度L4，滑坡体后缘滑面与前缘滑面的夹角为∠OAB，AE与
后缘滑面的夹角β；AE的长度为L3；其中，内部剪切破裂面AE上存在抗力Q，抗力Q在内部剪切
破裂面AE存在水平和垂直向的分量，记抗力Q与水平方向的夹角为变量φ。
[0019] 作为优选，根据所述数学模型，构建基于所述第一滑面、第二滑面、第三滑面的极限平衡方程具体包括以下步骤：
[0020] 所述第一滑面、第二滑面、第三滑面的安全系数为对应滑面抗滑力与下滑力的比值。
[0021] 作为优选，所述F1的计算方法包括以下步骤：
[0022] OA为第一滑面，设OA面上的滑面摩擦角、滑面粘聚力分别为 C0，OA长度为L1，Q为内部剪切面AE上的抗力，Q与水平方向的夹角为φ，则OA滑面上的安全系数为：
[0023]
[0024] 其中，W1为后缘块体的重量；
[0025] T1为OA面上提供的阻滑力：
[0026]
[0027] 根据平行于OA面的平衡方程，N1：
[0028] N1＝Qsin(α‑φ)+W1cosα。
[0029] 作为优选，所述F2的计算方法包括以下步骤：
[0030] AB为第二滑面，假设AB滑面与OA滑面抗剪强度参数一致，AB滑面长度为L2，则AB滑面上的安全系数为：
[0031]
[0032] W2为前缘块体的重量，T2为AB滑面上提供的阻滑力。
[0033] 作为优选，
[0034] AE为第三滑面，其为位置待定的剪切破裂面，滑坡体摩擦角、滑坡体粘聚力分别为C1，AE滑面上的作用力只有抗力Q，Q与AE滑面的夹角为(α+β‑φ)，则AE滑面上的安全系
数为：
[0035]
[0036] 根据模型的几何关系，L5为AD边长度，θ为AD与AB的夹角，γ为OA、OE夹角，δr为岩石密度，g为重力加速度，
[0037]
[0038]
[0039]
[0040] 作为优选，针对所述极限平衡方程进行联立求解，得到所述第一滑面、第二滑面、第三滑面同时达到极限状态时所述复合滑动边坡的整体安全系数F和β具体包括以下步骤：
[0041] 设定β值，针对所述极限平衡方程进行联立，得到含有三个方程、三个未知数的方程组，求解后得到第一组解；
[0042] 不断改变β的取值，针对每个β值，分别求解，得到多组解；
[0043] 每组解均分别包括所述内部剪切破裂面上的抗力与水平方向的夹角φ，所述内部剪切破裂面上的抗力与内部剪切破裂面之间夹角(α+β‑φ)，所述第一滑面、第二滑面、第三
滑面同时达到极限状态时的整体安全系数F，β的值；
[0044] 其中，求解过程中，滑面摩擦角、滑面粘聚力 C0，滑坡体摩擦角、滑坡体粘聚力C1均为已知。
[0045] 为了达到上述第二个目的，本发明提供的复合滑动边坡分析装置的技术方案如下：
[0046] 本发明提供一种复合滑动边坡分析装置，所述复合滑动边坡包括第一滑面、第二滑面和第三滑面，其中，
[0047] 所述第一滑面为所述复合滑动边坡后缘较陡的滑面，其安全系数为F1；
[0048] 所述第二滑面为所述复合滑动边坡前缘较缓的滑面，其安全系数为F2；
[0049] 所述第三滑面为所述复合滑动边坡滑坡体内部的剪切破裂面，其安全系数为F3；
[0050] 所述内部剪切破裂面将所述复合滑动边坡滑体一分为二，形成主动块和被动块，所述内部剪切破裂面与所述第一滑面之间的夹角为β；
[0051] 所述复合滑动边坡分析装置包括：
[0052] 数学模型建立单元，用于根据所述复合滑动边坡的切面几何形状建立数学模型；
[0053] 方程构建单元，用于根据所述数学模型，构建基于所述第一滑面、第二滑面、第三滑面的极限平衡方程；
[0054] 方程求解单元，用于针对所述极限平衡方程进行联立求解，得到所述第一滑面、第二滑面、第三滑面同时达到极限状态时所述复合滑动边坡的整体安全系数F和所述内部剪
切破裂面与所述第一滑面之间的夹角β，其中，所述第一滑面、第二滑面、第三滑面同时达到
极限状态时，F＝F1＝F2＝F3；
[0055] 分析单元，分析所述内部剪切破裂面上的抗力与水平方向的夹角φ，所述内部剪切破裂面上的抗力与内部剪切破裂面之间夹角(α+β‑φ)，所述第一滑面、第二滑面、第三滑
面同时达到极限状态时的整体安全系数F，β之间的变化关系，得到复合滑动边坡分析结论。
[0056] 为了达到上述第三个目的，本发明提供的存储介质的技术方案如下：
[0057] 本发明提供的存储介质上存储有复合滑动边坡分析的程序，所述复合滑动边坡分析的程序被处理器执行时，实现本发明提供的复合滑动边坡分析方法的步骤。
[0058] 为了达到上述第四个目的，本发明提供的电子设备的技术方案如下：
[0059] 本发明提供的电子设备包括存储器和处理器，所述存储器上存储有复合滑动边坡分析的程序，所述复合滑动边坡分析的程序被所述处理器执行时，实现本发明提供的复合
滑动边坡分析方法的步骤。
[0060] 本发明提供的复合滑动边坡分析方法、装置、存储介质及电子设备可以得到考虑内部剪切约束条件下的复合滑动边坡的安全系数，及其内部剪切面破裂面的位置，其中，根
据该分析结论，得知滑坡的内部剪切阻碍对滑坡整体稳定存在一定的约束机制，其为分析
研究复合滑动边坡的稳定性提供了新的思路和方法。
附图说明
[0061] 通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明
的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
[0062] 图1为复合滑动边坡主滑块‑阻滑块简化模型示意图；
[0063] 图2a、2b为复合滑动边坡滑移过程中主滑块‑阻滑块两块体的转化过程示意图；
[0064] 图3为本发明实施例提供的复合滑动边坡分析方法中，根据所述复合滑动边坡的切面几何形状建立的数学模型图；
[0065] 图4为本发明实施例提供的复合滑动边坡分析方法中，后缘块体受力示意图；
[0066] 图5为本发明实施例提供的复合滑动边坡分析方法中，前缘块体受力示意图；
[0067] 图6为本发明实施例提供的复合滑动边坡分析方法各步骤之间的流程图；
[0068] 图7为本发明实施例提供的复合滑动边坡分析装置各功能模块之间的信号流向关系示意图；
[0069] 图8为本发明实施例方案涉及的复合滑动边坡分析方法的运行设备结构示意图。
具体实施方式
[0070] 有鉴于此，本发明提供了一种复合滑动边坡分析方法、装置、存储介质及电子设备，其可以得到考虑内部剪切约束条件下的复合滑动边坡的安全系数，及其内部剪切面破
裂面的位置，从而更加适于实用。
[0071] 经过艰苦卓绝的研究，发现：
[0072] 滑面存在的转折对于边坡的抗滑稳定来说是一个有利条件；因为从边坡的滑移失稳机制来看，滑面存在转折意味着滑面上部坡体的滑移方向在转折部位必然会发生改变，
伴随这个滑移方向发生改变的是在边坡体内部产生剪切破坏，而边坡岩土体自身存在的抗
剪阻力对于剪切破裂起到阻碍作用从而对上部坡体滑移方向的改变起到约束作用，这种内
部剪切约束机制对于边坡整体稳定性而言是一个不可忽视的重要因素。
[0073] 以Vajont滑坡简化模型及滑动过程为例进行说明(如图1、图2所示)。上部主动滑块初始的滑移方向沿上部滑面向下为v1，下部被动阻滑块滑移方向为v2。在变形滑移过程
中，当上部主滑块前缘部分首先越过滑移面转折处，即将成为下部阻滑块一部分时，滑移方
向由v1突变至v2，由此导致这上部滑体在v12方向产生剪切错动从而产生新的剪切破裂面，
滑坡体因自身的强度而产生的抗剪阻力对这种内部剪切破裂面的形成具有抵抗和阻碍作
用，从而形成了对复合滑坡变形滑移运动的一种约束机制，并有利于滑坡的整体稳定。
[0074] 刚体极限平衡法(Limit,Equilibrium Method,简称LEM)是分析边坡稳定性的主流方法，它是根据静力平衡原理分析边坡的受力状态，以边坡沿潜在滑面的抗滑力和下滑
力之间的关系来评价边坡的稳定性。从1927年Fellenius提出边坡稳定分析的早期条分法
以来，刚体极限平衡分析法经过近百年的发展已经非常成熟，并成为各类边坡规范推荐的
首选分析方法。总体来看，极限平衡条分法这数十年来的发展可以说是围绕着对条块的划
分方式，对条块界面上作用力的大小、方向和作用点的位置等种种不同的假定，以及安全系
数(Factor of Safety,简称FOS)的评定方式等形成了各种不同的方法。
[0075] 针对“前缓后陡”的复合滑动边坡稳定性评价问题，增加除潜在滑动面之外的内部剪切破裂面作为第三滑面，推导考虑复合滑动边坡内部剪切约束机制的刚体极限平衡方
法。通过三个滑面同时进入极限平衡状态进行联立求解，可以在确定边坡内部剪切破裂面
的位置的同时获得边坡的整体安全性稳定系数，为以“前缓后陡”为特点的复合滑动边坡的
稳定性计算提供新思路和方法。
[0076] 为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的一种复合滑动边坡分析方法、装置、存储介质及电
子设备，其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实
施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或
特点可由任何合适形式组合。
[0077] 本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，具体的理解为：可以同时包含有A与B，可以单独存在A，也可以单独存在
B，能够具备上述三种任一种情况。
[0078] 复合滑动边坡分析方法实施例
[0079] 参见附图1，本发明提供一种复合滑动边坡分析方法，
[0080] 复合滑动边坡包括第一滑面、第二滑面和第三滑面，其中，
[0081] 第一滑面为复合滑动边坡后缘较陡的滑面，其安全系数为F1；
[0082] 第二滑面为复合滑动边坡前缘较缓的滑面，其安全系数为F2；
[0083] 第三滑面为复合滑动边坡滑坡体内部的剪切破裂面，其安全系数为F3；
[0084] 内部剪切破裂面将复合滑动边坡滑体一分为二，形成主动块和被动块，内部剪切破裂面与第一滑面之间的夹角为β；
[0085] 步骤S1：根据复合滑动边坡的切面几何形状建立数学模型；
[0086] 步骤S2：根据数学模型，构建基于第一滑面、第二滑面、第三滑面的极限平衡方程；
[0087] 步骤S3：针对极限平衡方程进行联立求解，得到第一滑面、第二滑面、第三滑面同时达到极限状态时复合滑动边坡的整体安全系数F和内部剪切破裂面与第一滑面之间的夹
角β，其中，第一滑面、第二滑面、第三滑面同时达到极限状态时，F＝F1＝F2＝F3；
[0088] 步骤S4：分析内部剪切破裂面上的抗力与水平方向的夹角φ，内部剪切破裂面上的抗力与内部剪切破裂面之间夹角(α+β‑φ)，第一滑面、第二滑面、第三滑面同时达到极限
状态时的整体安全系数F，β之间的变化关系，得到复合滑动边坡分析结论。
[0089] 其中，根据复合滑动边坡的切面几何形状建立数学模型具体包括以下步骤：
[0090] 根据复合滑动边坡的实际形状构建复合滑动边坡的平面几何模型，得到一多边形OABCDE；
[0091] 根据多边形OABCDE，设定参数，包括：后缘滑面倾角α，前缘滑体高度h，后缘滑面长度L1、前缘滑面长度L2、CD的长度L4，滑坡体后缘滑面与前缘滑面的夹角为∠OAB，AE与后缘
滑面的夹角β；AE的长度为L3；其中，内部剪切破裂面AE上存在抗力Q，抗力Q在内部剪切破裂
面AE存在水平和垂直向的分量，记抗力Q与水平方向的夹角为变量φ。
[0092] 其中，根据数学模型，构建基于第一滑面、第二滑面、第三滑面的极限平衡方程具体包括以下步骤：
[0093] 第一滑面、第二滑面、第三滑面的安全系数为对应滑面抗滑力与下滑力的比值。
[0094] 其中，F1的计算方法包括以下步骤：
[0095] OA为第一滑面，设OA面上的滑面摩擦角、滑面粘聚力分别为 C0，OA长度为L1，Q为内部剪切面AE上的抗力，Q与水平方向的夹角为φ，则OA滑面上的安全系数为：
[0096]
[0097] 其中，W1为后缘块体的重量；
[0098] T1为OA面上提供的阻滑力：
[0099]
[0100] 根据平行于OA面的平衡方程，N1：
[0101] N1＝Qsin(α‑φ)+W1cosα。
[0102] 其中，F2的计算方法包括以下步骤：
[0103] AB为第二滑面，假设AB滑面与OA滑面抗剪强度参数一致，AB滑面长度为L2，则AB滑面上的安全系数为：
[0104]
[0105] W2为前缘块体的重量，T2为AB滑面上提供的阻滑力。
[0106] 其中，
[0107] AE为第三滑面，其为位置待定的剪切破裂面，滑坡体摩擦角、滑坡体粘聚力分别为C1，AE滑面上的作用力只有抗力Q，Q与AE滑面的夹角为(α+β‑φ)，则AE滑面上的安全系
数为：
[0108]
[0109] 根据模型的几何关系，L5为AD边长度，θ为AD与AB的夹角，γ为OA、OE夹角，δr为岩石密度，g为重力加速度，
[0110]
[0111]
[0112]
[0113] 其中，针对极限平衡方程进行联立求解，得到第一滑面、第二滑面、第三滑面同时达到极限状态时复合滑动边坡的整体安全系数F和β具体包括以下步骤：
[0114] 设定β值，针对极限平衡方程进行联立，得到含有三个方程、三个未知数的方程组，求解后得到第一组解；
[0115] 不断改变β的取值，针对每个β值，分别求解，得到多组解；
[0116] 每组解均分别包括内部剪切破裂面上的抗力与水平方向的夹角φ，内部剪切破裂面上的抗力与内部剪切破裂面之间夹角(α+β‑φ)，第一滑面、第二滑面、第三滑面同时达到
极限状态时的整体安全系数F，β的值；
[0117] 其中，求解过程中，滑面摩擦角、滑面粘聚力 C0，滑坡体摩擦角、滑坡体粘聚力C1均为已知。
[0118] 复合滑动边坡分析装置实施例
[0119] 参见附图2，本发明提供一种复合滑动边坡分析装置，复合滑动边坡包括第一滑面、第二滑面和第三滑面，其中，
[0120] 第一滑面为复合滑动边坡后缘较陡的滑面，其安全系数为F1；
[0121] 第二滑面为复合滑动边坡前缘较缓的滑面，其安全系数为F2；
[0122] 第三滑面为复合滑动边坡滑坡体内部的剪切破裂面，其安全系数为F3；
[0123] 内部剪切破裂面将复合滑动边坡滑体一分为二，形成主动块和被动块，内部剪切破裂面与第一滑面之间的夹角为β；
[0124] 复合滑动边坡分析装置包括：
[0125] 数学模型建立单元，用于根据复合滑动边坡的切面几何形状建立数学模型；
[0126] 方程构建单元，用于根据数学模型，构建基于第一滑面、第二滑面、第三滑面的极限平衡方程；
[0127] 方程求解单元，用于针对极限平衡方程进行联立求解，得到第一滑面、第二滑面、第三滑面同时达到极限状态时复合滑动边坡的整体安全系数F和内部剪切破裂面与第一滑
面之间的夹角β，其中，第一滑面、第二滑面、第三滑面同时达到极限状态时，F＝F1＝F2＝F3；
[0128] 分析单元，分析内部剪切破裂面上的抗力与水平方向的夹角φ，内部剪切破裂面上的抗力与内部剪切破裂面之间夹角(α+β‑φ)，第一滑面、第二滑面、第三滑面同时达到极
限状态时的整体安全系数F，β之间的变化关系，得到复合滑动边坡分析结论。
[0129] 存储介质实施例
[0130] 本发明提供的存储介质上存储有复合滑动边坡分析的程序，复合滑动边坡分析的程序被处理器执行时，实现本发明提供的复合滑动边坡分析方法的步骤。
[0131] 电子设备实施例
[0132] 本发明提供的电子设备包括存储器和处理器，存储器上存储有复合滑动边坡分析的程序，复合滑动边坡分析的程序被处理器执行时，实现本发明提供的复合滑动边坡分析
方法的步骤。
[0133] 参照图3，图3为本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的复合滑动边坡分析设备结构示意图。
[0134] 如图3所示，该复合滑动边坡分析设备可以包括：处理器1001，例如中央处理器(Central Processing Unit，CPU)，通信总线1002、用户接口1003，网络接口1004，存储器
1005。其中，通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。用户接口1003可以包括显示
屏(Display)、输入单元比如键盘(Keyboard)，可选用户接口1003还可以包括标准的有线接
口、无线接口。网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如无线保真
(WIreless‑FIdelity，WI‑FI)接口)。存储器1005可以是高速的随机存取存储器(Random
Access Memory，RAM)存储器，也可以是稳定的非易失性存储器(Non‑Volatile Memory，
NVM)，例如磁盘存储器。存储器1005可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储装置。
[0135] 本领域技术人员可以理解，图3中示出的结构并不构成对复合滑动边坡分析设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
[0136] 如图3所示，作为一种存储介质的存储器1005中可以包括操作系统、数据存储模块、网络通信模块、用户接口模块以及复合滑动边坡分析程序。
[0137] 在图3所示的复合滑动边坡分析设备中，网络接口1004主要用于与网络服务器进行数据通信；用户接口1003主要用于与用户进行数据交互；本发明复合滑动边坡分析设备
中的处理器1001、存储器1005可以设置在复合滑动边坡分析设备中，复合滑动边坡分析设
备通过处理器1001调用存储器1005中存储的复合滑动边坡分析程序，并执行本发明实施例
提供的复合滑动边坡分析方法。
[0138] 计算实施例
[0139] 本实施例中，滑面摩擦角10°，滑面粘聚力0MPa；滑坡体摩擦角33°，滑坡体粘聚力0.1MPa，结果见表1所示。
[0140] 表1计算结果
[0141]
[0142]
[0143] 从表1可以看出，抗力Q的作用方向随β角的改变有较大变化，从‑8.31°‑56.95°，而(α+β‑φ)即抗力与剪切面AE的夹角变化不大，从54.31°‑47.38°。在相同的强度参数下进行
计算，用建议方法得到的计算结果表明，当β＝50°时安全系数最小，最小值为0.76(同一参
数计算条件下，摩根斯坦‑普莱斯法计算安全系数较小，为0.63)。取滑面摩擦角在10°‑12°
的范围内(已有研究结果表明，Vajont滑面摩擦角不超过12°)进行计算，这里建议的分析方
法的结果在0.7～0.9，始终大于摩根斯坦‑普莱斯法的计算结果。该结论表明，滑坡的内部
剪切阻碍对滑坡整体稳定存在一定的约束机制。
[0144] 申请文件中涉及的物理量单位全部为国际单位。
[0145] 尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优
选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
[0146] 显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围
之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
