CN109815579B - 边坡参数的确定方法、计算机可读存储介质及终端设备 - Google Patents

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CN109815579B CN201910047939.6A CN201910047939A CN109815579B CN 109815579 B CN109815579 B CN 109815579B CN 201910047939 A CN201910047939 A CN 201910047939A CN 109815579 B CN109815579 B CN 109815579B
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Abstract

本发明提供了一种边坡参数的确定方法、计算机可读存储介质及终端设备，包括：获取边坡的土体容重、黏结力和摩擦系数；确定边坡的安全系数、坡高、土体容重、黏结力、摩擦系数、第一常数至第三常数之间的关系表达式，第一常数至第三常数由边坡的坡角唯一确定；确定边坡的坡角和坡高，根据坡角确定第一常数至第三常数，结合关系表达式得到安全系数；或，确定边坡的坡角和安全系数，根据坡角确定第一常数至第三常数，结合关系表达式得到坡高；或，确定边坡的坡高和安全系数，结合关系表达式得到坡角。本发明通过构建边坡的安全系数、坡高、土体容重、黏结力、摩擦系数、第一常数至第三常数之间的关系表达式，提高了计算边坡参数的效率。

Description

边坡参数的确定方法、计算机可读存储介质及终端设备
技术领域
本发明属于岩土工程技术领域，尤其涉及一种边坡参数的确定方法、计算机可读存储介质及终端设备。
背景技术
在露天矿开采、填方路堤等边坡工程实践中，如何快速设计出合理安全的坡角、坡高，并给出边坡准确的安全系数，一直是岩土工程领域关注的关键技术难题。目前极限平衡法和强度折减法是广泛应用的边坡稳定性分析方法，但是，这两种方法都需要借助专业的数值分析软件建立边坡地质力学模型，并需要反复的数值迭代计算才能得到边坡的安全系数，另外，如果利用该这两种方法进行边坡坡高和坡角设计，需要反复构建不同几何尺寸的边坡地质力学模型并计算其安全系数，直至边坡的安全系数符合稳定性要求。
因此，现有的边坡参数的确定方法复杂且计算量过大。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供了一种边坡参数的确定方法、计算机可读存储介质及终端设备，以解决现有技术中在确定边坡参数的过程中计算量过大的问题。
本发明实施例的第一方面提供了一种边坡参数的确定方法，包括：
获取边坡的土体容重γ、黏结力c和摩擦系数
Figure GDA0004062956850000011
确定边坡的安全系数F、坡高H、土体容重γ、黏结力c、摩擦系数
Figure GDA0004062956850000012
第一常数m、第二常数n和第三常数h之间的关系表达式，其中，在所述关系表达式中，第一常数m、第二常数n和第三常数h由所述边坡的坡角β唯一确定；
确定所述边坡的坡角β和所述边坡的坡高H，根据所述边坡的坡角β确定所述第一常数m、第二常数n和第三常数h，结合所述关系表达式得到所述边坡的安全系数F；
或，确定所述边坡的坡角β和所述边坡的安全系数F，根据所述边坡的坡角β确定所述第一常数m、第二常数n和第三常数h，结合所述关系表达式得到所述边坡的坡高H；
或，确定所述边坡的坡高H和所述边坡的安全系数F，结合所述关系表达式得到所述边坡的坡角β。
本发明实施例的第二方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令被处理器执行时实现如下步骤：
获取边坡的土体容重γ、黏结力c和摩擦系数
Figure GDA0004062956850000021
确定边坡的安全系数F、坡高H、土体容重γ、黏结力c、摩擦系数
Figure GDA0004062956850000022
第一常数m、第二常数n和第三常数h之间的关系表达式，其中，在所述关系表达式中，第一常数m、第二常数n和第三常数h由所述边坡的坡角β唯一确定；
确定所述边坡的坡角β和所述边坡的坡高H，根据所述边坡的坡角β确定所述第一常数m、第二常数n和第三常数h，结合所述关系表达式得到所述边坡的安全系数F；
或，确定所述边坡的坡角β和所述边坡的安全系数F，根据所述边坡的坡角β确定所述第一常数m、第二常数n和第三常数h，结合所述关系表达式得到所述边坡的坡高H；
或，确定所述边坡的坡高H和所述边坡的安全系数F，结合所述关系表达式得到所述边坡的坡角β。
本发明实施例的第三方面提供了一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机可读指令，所述处理器执行所述计算机可读指令时实现如下步骤：
获取边坡的土体容重γ、黏结力c和摩擦系数
Figure GDA0004062956850000031
确定边坡的安全系数F、坡高H、土体容重γ、黏结力c、摩擦系数
Figure GDA0004062956850000032
第一常数m、第二常数n和第三常数h之间的关系表达式，其中，在所述关系表达式中，第一常数m、第二常数n和第三常数h由所述边坡的坡角β唯一确定；
确定所述边坡的坡角β和所述边坡的坡高H，根据所述边坡的坡角β确定所述第一常数m、第二常数n和第三常数h，结合所述关系表达式得到所述边坡的安全系数F；
或，确定所述边坡的坡角β和所述边坡的安全系数F，根据所述边坡的坡角β确定所述第一常数m、第二常数n和第三常数h，结合所述关系表达式得到所述边坡的坡高H；
或，确定所述边坡的坡高H和所述边坡的安全系数F，结合所述关系表达式得到所述边坡的坡角β。
本发明提供了一种边坡参数的确定方法、计算机可读存储介质及终端设备，包括：获取边坡的土体容重、黏结力和摩擦系数；确定边坡的安全系数、坡高、土体容重、黏结力、摩擦系数、第一常数、第二常数和第三常数之间的关系表达式，第一常数、第二常数和第三常数由边坡的坡角唯一确定；确定边坡的坡角和边坡的坡高，根据边坡的坡角确定第一常数、第二常数和第三常数，结合关系表达式得到边坡的安全系数；或，确定边坡的坡角和边坡的安全系数，根据边坡的坡角确定第一常数、第二常数和第三常数，结合关系表达式得到边坡的坡高；或，确定边坡的坡高和边坡的安全系数，结合关系表达式得到边坡的坡角。本发明通过构建边坡的安全系数、坡高、土体容重、黏结力、摩擦系数、第一常数、第二常数和第三常数之间的关系表达式，降低了计算边坡参数的复杂度和计算量，提高了计算边坡参数的效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种边坡参数的确定方法的流程示意图；
图2为本发明实施例提供的一种边坡参数的确定装置的结构框图；
图3为本发明实施例提供的一种边坡参数的确定终端设备的示意图。
具体实施方式
以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定***结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的***、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。
为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。
本发明实施例提供了一种边坡参数的确定方法。结合图1，该方法包括：
S101，获取边坡的土体容重γ、黏结力c和摩擦系数
Figure GDA0004062956850000041
在工程实践中，边坡的土体容重γ、黏结力c和摩擦角度
Figure GDA0004062956850000042
可通过计算或测量直接获得，在摩擦角度
Figure GDA0004062956850000043
已知的情况下，摩擦系数
Figure GDA0004062956850000044
可通过计算直接获得。
S102，确定边坡的安全系数F、坡高H、土体容重γ、黏结力c、摩擦系数
Figure GDA0004062956850000045
第一常数m、第二常数n和第三常数h之间的关系表达式，其中，在所述关系表达式中，第一常数m、第二常数n和第三常数h由所述边坡的坡角β唯一确定。
可选的，边坡的安全系数F、坡高H、土体容重γ、黏结力c、摩擦系数
Figure GDA0004062956850000051
第一常数m、第二常数n和第三常数h之间的关系表达式为如下公式：
Figure GDA0004062956850000052
在本发明实施例中，提供一种可行的实施方式，当边坡的坡角β的值确定时，通过坡角β确定第一常数m、第二常数n和第三常数h，该方法适用于步骤S103至步骤S105中的任一步骤，该方法包括：当所述边坡的坡角为预设角度时，根据所述预设角度，在预设关系表中查询所述预设角度所对应的第一常数m、第二常数n和第三常数h，其中，在所述预设关系表中，所述边坡的坡角β的预设角度，与所述预设角度所对应的第一常数m、第二常数n和第三常数h具有唯一映射关系。
具体的，该预设关系表如下：
坡角(β) m n h
15° 0.0437 0.1657 0.1025
20° 0.0501 0.1954 0.09
25° 0.0560 0.2226 0.0827
30° 0.0723 0.2819 0.0863
35° 0.0823 0.3255 0.0802
40° 0.0965 0.3795 0.0807
45° 0.1188 0.4626 0.0833
50° 0.1344 0.5291 0.0792
55° 0.1623 0.6239 0.0814
60° 0.1904 0.7410 0.0806
65° 0.1867 0.7320 0.0691
70° 0.1998 0.7835 0.0599
75° 0.2057 0.7846 0.0510
80° 0.2211 0.8618 0.0400
85° 0.2441 0.9490 0.0276
即，当坡角β的角度为15°时，第一常数m＝0.0437、第二常数n＝0.1657、第三常数h＝0.1025；
当坡角β的角度为20°时，第一常数m＝0.0501、第二常数n＝0.1954、第三常数h＝0.09；
当坡角β的角度为25°时，第一常数m＝0.0560、第二常数n＝0.2226、第三常数0.0827；
当坡角β的角度为30°时，第一常数m＝0.0723、第二常数n＝0.2819、第三常数0.0863；
当坡角β的角度为35°时，第一常数m＝0.0823、第二常数n＝0.3255、第三常数0.0802；
当坡角β的角度为40°时，第一常数m＝0.0965、第二常数n＝0.3795、第三常数0.0807；
当坡角β的角度为45°时，第一常数m＝0.1188、第二常数n＝0.4626、第三常数0.0833；
当坡角β的角度为50°时，第一常数m＝0.1344、第二常数n＝0.5291、第三常数0.0792；
当坡角β的角度为55°时，第一常数m＝0.1623、第二常数n＝0.6239、第三常数0.0814；
当坡角β的角度为60°时，第一常数m＝0.1904、第二常数n＝0.7410、第三常数0.0806；
当坡角β的角度为65°时，第一常数m＝0.1867、第二常数n＝0.7320、第三常数0.0691；
当坡角β的角度为70°时，第一常数m＝0.1998、第二常数n＝0.7835、第三常数0.0599；
当坡角β的角度为75°时，第一常数m＝0.2057、第二常数n＝0.7846、第三常数0.0510；
当坡角β的角度为80°时，第一常数m＝0.2211、第二常数n＝0.8618、第三常数0.0400；
当坡角β的角度为85°时，第一常数m＝0.2441、第二常数n＝0.9490、第三常数0.0276。
基于该预设关系表，当边坡的坡角β的值确定时，如β＝15°时，通过查询上述预设关系表，即可得到坡角β的角度为15°时所对应的第一常数m＝0.0437、第二常数n＝0.1657、第三常数h＝0.1025；又例如当边坡的坡角β的值确定且β＝70°时，通过查询上述预设关系表，即可得到坡角β的角度为70°时所对应的第一常数m＝0.1998、第二常数n＝0.7835、第三常数0.0599。
进一步的，若边坡的坡角β所对应的角度不属于所述预设关系表中的角度时，则根据所述边坡的坡角β确定所述第一常数m、第二常数n和第三常数h包括：
根据所述预设关系表确定所述边坡的坡角β所位于的角度区间[β1，β2]，其中，β1＜β＜β2，β1和β2的属于所述预设关系表中的角度，且β2与β1的角度的差为5°；
通过所述预设关系表，获取β1所对应的第一常数
Figure GDA0004062956850000071
第二常数
Figure GDA0004062956850000072
和第三常数
Figure GDA0004062956850000073
通过所述预设关系表，获取β2所对应的第一常数
Figure GDA0004062956850000074
第二常数
Figure GDA0004062956850000075
和第三常数
Figure GDA0004062956850000076
通过下列公式计算坡角β所对应的第一常数m、第二常数n和第三常数h：
Figure GDA0004062956850000077
例如当边坡的坡角β的值确定且β＝17°时，根据所述预设关系表确定所述边坡的坡角β所位于的角度区间[β1，β2]，此时，β1＝15°，β2＝20°。
通过查询预设关系表，得到β1＝15°时对应的第一常数
Figure GDA0004062956850000081
第二常数
Figure GDA0004062956850000082
和第三常数
Figure GDA0004062956850000083
得到β2＝20°时对应的第一常数
Figure GDA0004062956850000084
第二常数
Figure GDA0004062956850000085
和第三常数
Figure GDA0004062956850000086
带入上述公式即可得到β＝17°时所对应的第一常数m、第二常数n和第三常数h。
S103，确定所述边坡的坡角β和所述边坡的坡高H，根据所述边坡的坡角β确定所述第一常数m、第二常数n和第三常数h，结合所述关系表达式得到所述边坡的安全系数F。
可选的，通过所述边坡的坡角β确定所述第一常数m、第二常数n和第三常数h的具体实施方式可参见步骤S102，本步骤中对此不再赘述。
可选的，通过如下公式计算所述边坡的安全系数F：
Figure GDA0004062956850000087
在本发明实施例中，提供如下实例：
某均质边坡坡高H＝8.0m，坡角β＝60°，土体容重γ＝19kN/m3，黏结力c＝15kPa，摩擦角
Figure GDA0004062956850000088
通过查询步骤S102中的预设关系表，β＝60°所对应的第一常数m＝0.1904、第二常数n＝0.7410、第三常数0.0806。因此，通过上述公式计算该边坡的安全系数为：
Figure GDA0004062956850000089
采用现有技术中的极限平衡法计算该边坡的安全系数是1.034，与本申请得到的安全系数极为接近。
S104，确定所述边坡的坡角β和所述边坡的安全系数F，根据所述边坡的坡角β确定所述第一常数m、第二常数n和第三常数h，结合所述关系表达式得到所述边坡的坡高H。
可选的，通过所述边坡的坡角β确定所述第一常数m、第二常数n和第三常数h的具体实施方式可参见步骤S102，本步骤中对此不再赘述。
可选的，所述结合所述关系表达式得到所述边坡的坡高H包括：
Figure GDA0004062956850000091
在本发明实施例中，提供如下实例：
某人工填方的边坡拟采用黏土填筑，黏土的土体容重γ＝18kN/m3，黏结力c＝12.3kPa，摩擦角
Figure GDA0004062956850000092
填筑完成后，边坡的安全系数需达到1.25。基于以上信息，进行边坡设计。若边坡的坡角β＝35°，则该边坡最高可以填筑多少米？
此时，通过查询步骤S102中的预设关系表，β＝35°所对应的第一常数m＝0.0823、第二常数n＝0.3255、第三常数0.0802，因此，通过上式计算极限坡高H为：
Figure GDA0004062956850000093
此时，采用现有技术中的极限平衡法得到的计算结果为：极限坡高为9.39m的边坡安全系数等于1.245，极为接近本实例中安全系数为1.25的设定值，说明本申请的设计方法合理。
S105，确定所述边坡的坡高H和所述边坡的安全系数F，结合所述关系表达式得到所述边坡的坡角β。
可选的，结合所述关系表达式得到所述边坡的坡角β包括：
选定坡角β，并根据所述预设关系表得到所对应的第一常数m，第二常数n和第三常数h；
根据下列公式计算ht：
Figure GDA0004062956850000101
获取第三常数h与ht的差的绝对值|h-ht|，若|h-ht|小于等于预设值，则确定所述坡角β所对应的角度为所述边坡的坡角；
若|h-ht|大于所述预设值，则重新确定坡角β所对应的角度，直至|h-ht|小于等于所述预设值。
可选的，所述预设值取0.001。
在本发明实施例中，提供如下实例：
某人工填方的边坡拟采用黏土填筑，黏土的土体容重γ＝18kN/m3，黏结力c＝12.3kPa，摩擦角
Figure GDA0004062956850000102
填筑完成后，边坡的安全系数需达到1.25。基于以上信息，进行边坡设计。若边坡的坡高H＝6.0m，则该边坡坡角最大可以填筑多少度？
第一步：假设边坡坡角为45°，通过查询步骤S102中的预设关系表，得到边坡坡角为45°时对应的第一常数m＝0.1188、第二常数n＝0.4626、第三常数0.0833，ht的计算值如下：
Figure GDA0004062956850000103
显然，|hi-ht|＝0.0833-0.0712＝0.0121＞0.001，因此，不符合要求。
第二步：重新确定边坡的坡角，假定边坡坡角为55°，通过查询步骤S102中的预设关系表，得到边坡坡角为55°时对应的第一常数m＝0.1623、第二常数n＝0.6239、第三常数0.0814，ht的计算值为0.0906，|h-ht|＝0.0906-0.0814＝0.0092＞0.001，因此，不符合要求。
第三步：重新确定边坡的坡角，假定边坡坡角为50°，通过查询步骤S102中的预设关系表，得到边坡坡角为50°时对应的第一常数m＝0.1344、第二常数n＝0.5291、第三常数0.0792，ht的计算值为0.0772，|h-ht|＝0.0792-0.0782＝0.001，因此，基本符合要求，可认为边坡的极限坡角为50°。
并且，采用现有技术中的极限平衡法计算该边坡的极限坡角为50°的边坡安全系数为1.242，极为接近本实例中安全系数为1.25的设定值，说明本申请的设计方法合理。
本发明提供了一种边坡参数的确定方法，包括：获取边坡的土体容重、黏结力和摩擦系数；确定边坡的安全系数、坡高、土体容重、黏结力、摩擦系数、第一常数、第二常数和第三常数之间的关系表达式，第一常数、第二常数和第三常数由边坡的坡角唯一确定；确定边坡的坡角和边坡的坡高，根据边坡的坡角确定第一常数、第二常数和第三常数，结合关系表达式得到边坡的安全系数；或，确定边坡的坡角和边坡的安全系数，根据边坡的坡角确定第一常数、第二常数和第三常数，结合关系表达式得到边坡的坡高；或，确定边坡的坡高和边坡的安全系数，结合关系表达式得到边坡的坡角。本发明通过构建边坡的安全系数、坡高、土体容重、黏结力、摩擦系数、第一常数、第二常数和第三常数之间的关系表达式，降低了计算边坡参数的复杂度和计算量，提高了计算边坡参数的效率。
图2为本发明实施例提供的一种边坡参数的确定装置示意图，结合图2，该装置包括：参数获取单元21、关系表达式确定单元22、边坡安全系数计算单元23、边坡坡高计算单元24和边坡坡角计算单元25；
参数获取单元21，用于获取边坡的土体容重γ、黏结力c和摩擦系数
Figure GDA0004062956850000111
关系表达式确定单元22，用于确定边坡的安全系数F、坡高H、土体容重γ、黏结力c、摩擦系数
Figure GDA0004062956850000112
第一常数m、第二常数n和第三常数h之间的关系表达式，其中，在所述关系表达式中，第一常数m、第二常数n和第三常数h由所述边坡的坡角β唯一确定；
边坡安全系数计算单元23，用于确定所述边坡的坡角β和所述边坡的坡高H，根据所述边坡的坡角β确定所述第一常数m、第二常数n和第三常数h，结合所述关系表达式得到所述边坡的安全系数F；
边坡坡高计算单元24，用于确定所述边坡的坡角β和所述边坡的安全系数F，根据所述边坡的坡角β确定所述第一常数m、第二常数n和第三常数h，结合所述关系表达式得到所述边坡的坡高H；
边坡坡角计算单元25，用于确定所述边坡的坡高H和所述边坡的安全系数F，结合所述关系表达式得到所述边坡的坡角β。
可选的，所述边坡的安全系数F、坡高H、土体容重γ、黏结力c、摩擦系数
Figure GDA0004062956850000121
第一常数m、第二常数n和第三常数h之间的关系表达式为：
Figure GDA0004062956850000122
可选的，关系表达式确定单元22还用于：
当所述边坡的坡角为预设角度时，根据所述预设角度，在预设关系表中查询所述预设角度所对应的第一常数m、第二常数n和第三常数h，其中，在所述预设关系表中，所述边坡的坡角β的预设角度，与所述预设角度所对应的第一常数m、第二常数n和第三常数h具有唯一映射关系。
可选的，所述预设关系表包含：
当坡角β的角度为15°时，第一常数m＝0.0437、第二常数n＝0.1657、第三常数h＝0.1025；
当坡角β的角度为20°时，第一常数m＝0.0501、第二常数n＝0.1954、第三常数h＝0.09；
当坡角β的角度为25°时，第一常数m＝0.0560、第二常数n＝0.2226、第三常数0.0827；
当坡角β的角度为30°时，第一常数m＝0.0723、第二常数n＝0.2819、第三常数0.0863；
当坡角β的角度为35°时，第一常数m＝0.0823、第二常数n＝0.3255、第三常数0.0802；
当坡角β的角度为40°时，第一常数m＝0.0965、第二常数n＝0.3795、第三常数0.0807；
当坡角β的角度为45°时，第一常数m＝0.1188、第二常数n＝0.4626、第三常数0.0833；
当坡角β的角度为50°时，第一常数m＝0.1344、第二常数n＝0.5291、第三常数0.0792；
当坡角β的角度为55°时，第一常数m＝0.1623、第二常数n＝0.6239、第三常数0.0814；
当坡角β的角度为60°时，第一常数m＝0.1904、第二常数n＝0.7410、第三常数0.0806；
当坡角β的角度为65°时，第一常数m＝0.1867、第二常数n＝0.7320、第三常数0.0691；
当坡角β的角度为70°时，第一常数m＝0.1998、第二常数n＝0.7835、第三常数0.0599；
当坡角β的角度为75°时，第一常数m＝0.2057、第二常数n＝0.7846、第三常数0.0510；
当坡角β的角度为80°时，第一常数m＝0.2211、第二常数n＝0.8618、第三常数0.0400；
当坡角β的角度为85°时，第一常数m＝0.2441、第二常数n＝0.9490、第三常数0.0276。
可选的，若所述边坡的坡角β所对应的角度不属于所述预设关系表中的角度时，所述关系表达式确定单元22还用于：
根据所述预设关系表确定所述边坡的坡角β所位于的角度区间[β1，β2]，其中，β1＜β＜β2，β1和β2的属于所述预设关系表中的角度，且β2与β1的角度的差为5°；
通过所述预设关系表，获取β1所对应的第一常数
Figure GDA0004062956850000131
第二常数
Figure GDA0004062956850000132
和第三常数
Figure GDA0004062956850000141
通过所述预设关系表，获取β2所对应的第一常数
Figure GDA0004062956850000142
第二常数
Figure GDA0004062956850000143
和第三常数
Figure GDA0004062956850000144
通过下列公式计算坡角β所对应的第一常数m、第二常数n和第三常数h：
Figure GDA0004062956850000145
可选的，边坡安全系数计算单元23用于：
通过如下公式计算所述边坡的安全系数F：
Figure GDA0004062956850000146
可选的，边坡坡高计算单元24用于：
Figure GDA0004062956850000147
可选的，边坡坡角计算单元25用于：
选定坡角β，并根据所述预设关系表得到所对应的第一常数m，第二常数n和第三常数h；
根据下列公式计算ht：
Figure GDA0004062956850000148
获取第三常数h与ht的差的绝对值|h-ht|，若|h-ht|小于等于预设值，则确定所述坡角β所对应的角度为所述边坡的坡角；
若|h-ht|大于所述预设值，则重新确定坡角β所对应的角度，直至|h-ht|小于等于所述预设值。
本发明提供了一种边坡参数的确定装置，该装置通过获取边坡的土体容重、黏结力和摩擦系数；确定边坡的安全系数、坡高、土体容重、黏结力、摩擦系数、第一常数、第二常数和第三常数之间的关系表达式，第一常数、第二常数和第三常数由边坡的坡角唯一确定；确定边坡的坡角和边坡的坡高，根据边坡的坡角确定第一常数、第二常数和第三常数，结合关系表达式得到边坡的安全系数；或，确定边坡的坡角和边坡的安全系数，根据边坡的坡角确定第一常数、第二常数和第三常数，结合关系表达式得到边坡的坡高；或，确定边坡的坡高和边坡的安全系数，结合关系表达式得到边坡的坡角。本发明提供的边坡参数的确定装置通过构建边坡的安全系数、坡高、土体容重、黏结力、摩擦系数、第一常数、第二常数和第三常数之间的关系表达式，降低了计算边坡参数的复杂度和计算量，提高了计算边坡参数的效率。
图3为本发明实施例提供的一种终端设备的示意图。如图3所示，该实施例的终端设备3包括：处理器30、存储器31以及存储在所述存储器31中并可在所述处理器30上运行的计算机程序32，例如边坡参数的确定程序。所述处理器30执行所述计算机程序32时实现上述各个边坡参数的确定方法实施例中的步骤，例如图1所示的步骤101至105。或者，所述处理器30执行所述计算机程序32时实现上述各装置实施例中各模块/单元的功能，例如图2所示模块21至25的功能。
示例性的，所述计算机程序32可以被分割成一个或多个模块/单元，所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器31中，并由所述处理器30执行，以完成本发明。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序32在所述终端设备3中的执行过程。
所述终端设备3可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述终端设备可包括，但不仅限于，处理器30、存储器31。本领域技术人员可以理解，图3仅仅是终端设备3的示例，并不构成对终端设备3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，例如所述终端设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
所述处理器30可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
所述存储器31可以是所述终端设备3的内部存储单元，例如终端设备3的硬盘或内存。所述存储器31也可以是所述终端设备3的外部存储设备，例如所述终端设备3上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，所述存储器31还可以既包括所述终端设备3的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器31用于存储所述计算机程序以及所述终端设备所需的其他程序和数据。所述存储器31还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一实施例所述边坡参数的确定方法的步骤。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使对应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种边坡参数的确定方法，其特征在于，该方法包括：
获取边坡的土体容重γ、黏结力c和摩擦系数
Figure FDA0004062956840000011
确定边坡的安全系数F、坡高H、土体容重γ、黏结力c、摩擦系数
Figure FDA0004062956840000012
第一常数m、第二常数n和第三常数h之间的关系表达式，其中，在所述关系表达式中，第一常数m、第二常数n和第三常数h由所述边坡的坡角β唯一确定；
确定所述边坡的坡角β和所述边坡的坡高H，根据所述边坡的坡角β确定所述第一常数m、第二常数n和第三常数h，结合所述关系表达式得到所述边坡的安全系数F；
或，确定所述边坡的坡角β和所述边坡的安全系数F，根据所述边坡的坡角β确定所述第一常数m、第二常数n和第三常数h，结合所述关系表达式得到所述边坡的坡高H；
或，确定所述边坡的坡高H和所述边坡的安全系数F，结合所述关系表达式得到所述边坡的坡角β；
所述边坡的安全系数F、坡高H、土体容重γ、黏结力c、摩擦系数
Figure FDA0004062956840000014
第一常数m、第二常数n和第三常数h之间的关系表达式为：
Figure FDA0004062956840000013
所述根据所述边坡的坡角β确定所述第一常数m、第二常数n和第三常数h包括：
当所述边坡的坡角为预设角度时，根据所述预设角度，在预设关系表中查询所述预设角度所对应的第一常数m、第二常数n和第三常数h，其中，在所述预设关系表中，所述边坡的坡角β的预设角度，与所述预设角度所对应的第一常数m、第二常数n和第三常数h具有唯一映射关系；
所述预设关系表包含：
当坡角β的角度为15°时，第一常数m＝0.0437、第二常数n＝0.1657、第三常数h＝0.1025；
当坡角β的角度为20°时，第一常数m＝0.0501、第二常数n＝0.1954、第三常数h＝0.09；
当坡角β的角度为25°时，第一常数m＝0.0560、第二常数n＝0.2226、第三常数0.0827；
当坡角β的角度为30°时，第一常数m＝0.0723、第二常数n＝0.2819、第三常数0.0863；
当坡角β的角度为35°时，第一常数m＝0.0823、第二常数n＝0.3255、第三常数0.0802；
当坡角β的角度为40°时，第一常数m＝0.0965、第二常数n＝0.3795、第三常数0.0807；
当坡角β的角度为45°时，第一常数m＝0.1188、第二常数n＝0.4626、第三常数0.0833；
当坡角β的角度为50°时，第一常数m＝0.1344、第二常数n＝0.5291、第三常数0.0792；
当坡角β的角度为55°时，第一常数m＝0.1623、第二常数n＝0.6239、第三常数0.0814；
当坡角β的角度为60°时，第一常数m＝0.1904、第二常数n＝0.7410、第三常数0.0806；
当坡角β的角度为65°时，第一常数m＝0.1867、第二常数n＝0.7320、第三常数0.0691；
当坡角β的角度为70°时，第一常数m＝0.1998、第二常数n＝0.7835、第三常数0.0599；
当坡角β的角度为75°时，第一常数m＝0.2057、第二常数n＝0.7846、第三常数0.0510；
当坡角β的角度为80°时，第一常数m＝0.2211、第二常数n＝0.8618、第三常数0.0400；
当坡角β的角度为85°时，第一常数m＝0.2441、第二常数n＝0.9490、第三常数0.0276；
若所述边坡的坡角β所对应的角度不属于所述预设关系表中的角度时，所述根据所述边坡的坡角β确定所述第一常数m、第二常数n和第三常数h包括：
根据所述预设关系表确定所述边坡的坡角β所位于的角度区间[β1，β2]，其中，β1＜β＜β2，β1和β2的属于所述预设关系表中的角度，且β2与β1的角度的差为5°；
通过所述预设关系表，获取β1所对应的第一常数
Figure FDA0004062956840000031
第二常数
Figure FDA0004062956840000032
和第三常数
Figure FDA0004062956840000033
通过所述预设关系表，获取β2所对应的第一常数
Figure FDA0004062956840000034
第二常数
Figure FDA0004062956840000035
和第三常数
Figure FDA0004062956840000036
通过下列公式计算坡角β所对应的第一常数m、第二常数n和第三常数h：
Figure FDA0004062956840000037
。
2.根据权利要求1所述的边坡参数的确定方法，其特征在于，所述结合所述关系表达式得到所述边坡的安全系数F包括：
通过如下公式计算所述边坡的安全系数F：
Figure FDA0004062956840000038
。
3.根据权利要求1所述的边坡参数的确定方法，其特征在于，所述结合所述关系表达式得到所述边坡的坡高H包括：
Figure FDA0004062956840000044
。
4.根据权利要求1所述的边坡参数的确定方法，其特征在于，所述结合所述关系表达式得到所述边坡的坡角β包括：
选定坡角β，并根据所述预设关系表得到所对应的第一常数m，第二常数n和第三常数h；
根据下列公式计算ht：
Figure FDA0004062956840000042
获取第三常数h与ht差的绝对值|h-ht|，若|h-ht|小于等于预设值，则确定所述坡角β所对应的角度为所述边坡的坡角；
若|h-ht|大于所述预设值，则重新确定坡角β所对应的角度，直至|h-ht|小于等于所述预设值。
5.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至4任一项所述方法的步骤。
6.一种终端设备，其特征在于，所述终端设备包括存储器、处理器，所述存储器上存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如下权利要求1至4任一项所述方法的步骤。
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