體模型的空間形態(tài)，確定底滑面滲壓零 點(diǎn)的位置（此處為現(xiàn)有常用方法，不做特別說明），從而計(jì)算出準(zhǔn)確的底面滲壓；根據(jù)上下 游水位以及側(cè)滑面傾向和傾角，比較對(duì)應(yīng)高程三倍拱端與跡線全長(zhǎng)的大小，計(jì)算出側(cè)滑面 滲壓；
[0042] 該步驟中的上游面靜水壓力、底面滲壓、側(cè)滑面滲壓均通過以下公式計(jì)算得到：
[0044] 式中：pwR-計(jì)算點(diǎn)處的靜水壓強(qiáng)；Η-計(jì)算點(diǎn)處的作用水頭，按計(jì)算水位與計(jì)算點(diǎn) 之間的高差確定；μ -水頭系數(shù)，取〇. 9 ; γ w-水的重度，一般采用對(duì)于多泥沙河流應(yīng)根據(jù) 實(shí)際情況確定。
[0045] (5)根據(jù)步驟（3)中形成的三維塊體模型通過測(cè)繪計(jì)算得到準(zhǔn)確的底滑面面積、 側(cè)滑面面積、塊體體積、塊體重量，根據(jù)拱壩與三維塊體之間的相對(duì)位置關(guān)系以及拱壩拱端 推力參數(shù)資料，得到作用在塊體之上的拱端推力以及拱壩壩體自重；
[0046] (6)考慮到力的矢量性，將上述步驟（4)和步驟（5)中的各個(gè)荷載分解并分別累加 計(jì)算到X、Y、Z向上，計(jì)算出X、Y、Z向的合力Rx、RY、Rz;
[0047] (7)根據(jù)步驟（3)建立的滑動(dòng)面空間結(jié)構(gòu)面，利用空間向量的數(shù)學(xué)方法結(jié)合計(jì)算 機(jī)技術(shù)準(zhǔn)確計(jì)算出底滑面、側(cè)滑面外法矢，同時(shí)計(jì)算出底滑面、側(cè)滑面交線方向的外法矢；
[0048] (8)根據(jù)（2)-(7)步中的計(jì)算結(jié)果，利用空間向量計(jì)算的數(shù)學(xué)方法，考慮到力的矢 量性，分別計(jì)算出垂直于三維塊體底滑面的壓力合力ij、:垂直于三維塊體側(cè)滑面的壓力合 力以及作用在三維塊體上的推力合力，然后根據(jù)?判斷三維塊體的滑動(dòng)狀態(tài)是單面 滑動(dòng)還是雙面滑動(dòng)，并計(jì)算出相對(duì)應(yīng)情況下的抗剪強(qiáng)度和抗剪斷強(qiáng)度，繼而判斷塊體的穩(wěn) 定性。
[0049] 上述步驟（8)中，F(xiàn)； F： ?通過以下方式計(jì)算得出， 、 、
[0050] 設(shè)底滑面交線方向的外法矢為$，側(cè)滑面交線方向的外法矢為?，,側(cè)滑面與底滑 面的交線矢量為?，則有：? ? X 3 5
[0055] 根據(jù)g判斷三維塊體的滑動(dòng)狀態(tài)是單面滑動(dòng)還是雙面滑動(dòng)，當(dāng)$為負(fù)值時(shí)或者 |小于側(cè)滑面滲壓時(shí)為單面滑動(dòng)，否則為雙面滑動(dòng)。然后按照《混凝土拱壩設(shè)計(jì)規(guī)范》（SL 282-2003)和《混凝土拱壩設(shè)計(jì)規(guī)范》（DL-T 5346-2006)規(guī)定的計(jì)算方法，利用上述計(jì)算出 的對(duì)應(yīng)力進(jìn)行塊體穩(wěn)定性計(jì)算，具體操作步驟如下：
[0056] 當(dāng)判斷為雙面滑動(dòng)時(shí)：
[0061] 當(dāng)判斷為單面滑動(dòng)時(shí)，計(jì)算步驟具體如下：
[0062] a、首選根據(jù)空間向量的數(shù)學(xué)方法計(jì)算出側(cè)滑面滲壓1?在X、Y、Z三個(gè)方向的分量 UX、UY、UZ;
[0063] b、求得合力與底滑面的夾角：
[0066] d、求得法向力比和切向力R t:
[0073] 式中，ydl、yd2、γ#、丫"^分別為從規(guī)范中查的的相關(guān)系數(shù)，f a、fb、Cp (：2分別為 已知的巖體力學(xué)參數(shù)，F(xiàn)為地震慣性力。
[0074] 當(dāng)為雙面滑動(dòng)時(shí)，求得的K值和Κε值滿足規(guī)范規(guī)定或者滿足式（2)、式（4)時(shí)則判 斷塊體為穩(wěn)定，當(dāng)為單面滑動(dòng)時(shí)求得的Κ值和Ke值滿足規(guī)范規(guī)定或者滿足式（6)、式（8)時(shí) 則判斷塊體為穩(wěn)定。
[0075] 本發(fā)明所涉及到的空間向量的數(shù)學(xué)方法算得矢量以及離散光滑插值方法等方法 技術(shù)，均為已知算法，其計(jì)算過程在此不再詳述。
[0076] 實(shí)施例2 :
[0077] 本實(shí)施例在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上進(jìn)一步進(jìn)行改進(jìn)，考慮到地震作用會(huì)對(duì)塊體的穩(wěn)定 造成影響，所以在有些情況下就必須考慮到地震的作用，不需要考慮地震作用時(shí)該步省略。 上述步驟（8)中抗剪強(qiáng)度和抗剪斷強(qiáng)度計(jì)算過程中如果要考慮地震作用時(shí)，地震慣性力采 用擬靜力法計(jì)算，左岸滑塊地震慣性力指向右岸，右岸滑塊地震慣性力指向左岸，計(jì)算公式 如下：
[0079] 式中：ah_設(shè)計(jì)地震加速度；ξ -地震作用效應(yīng)折減系數(shù)，取0. 25 ; α -動(dòng)態(tài)分布系 數(shù)，對(duì)巖體一律取1.0。
[0080] 考慮到地震作用后，抗剪強(qiáng)度和抗剪斷強(qiáng)度的計(jì)算如下
[0081] 當(dāng)判斷為雙面滑動(dòng)時(shí)：
[0086] 當(dāng)判斷為單面滑動(dòng)時(shí)，計(jì)算步驟具體如下：
[0087] a、首選根據(jù)空間向量的數(shù)學(xué)方法計(jì)算出側(cè)滑面滲壓U側(cè)在Χ、Υ、Ζ三個(gè)方向的分量 UX、UY、UZ;
[0088] b、求得合力與底滑面的夾角：
[0091] d、求得法向力比和切向力R t:
[0092] Rn= RXcos θ
[0093] Rt= RXsin θ
[0094] 則有，抗剪強(qiáng)度：
[0095]
[0098] 式中，ydl、yd2、ynlf、γ ηΜ分別為從規(guī)范中查的的相關(guān)系數(shù)，f a、fb、Cp (：2分別為 已知的巖體力學(xué)參數(shù)，F(xiàn)為地震慣性力。
[0099] 當(dāng)為雙面滑動(dòng)時(shí)，求得的K值和Κε值滿足規(guī)范規(guī)定或者滿足式（2)、式（4)時(shí)則判 斷塊體為穩(wěn)定，單面滑動(dòng)時(shí)求得的Κ值和Ke值滿足規(guī)范規(guī)定或者滿足式（6)、式（8)時(shí)則判 斷塊體為穩(wěn)定。
[0100] 實(shí)施例3 :
[0101] 上述兩種實(shí)施例提供的這種基于三維可視化技術(shù)的拱壩壩肩邊坡穩(wěn)定判斷方法， 可結(jié)合計(jì)算機(jī)進(jìn)行，可以以計(jì)算機(jī)為平臺(tái)進(jìn)行了三維可視化開發(fā)，將計(jì)算過程要素實(shí)現(xiàn)了 可視化、模板化、自動(dòng)化，其過程如下：
[0102] (1)如圖1所示，根據(jù)收集到地質(zhì)地形線，利用離散光滑插值方法建立山體三維模 型1 ;通過拱壩壩體的參數(shù)資料，結(jié)合三維空間信息構(gòu)造其三維幾何模型，并利用Civil 3D 計(jì)算機(jī)軟件生成壩體基本體形結(jié)構(gòu)2 ;
[0103] (2)如圖2所示，利用步驟⑴中形成的拱壩壩體三維模型，利用空間相切的原理， 形成拱壩左右端相切面，該相切面即為上游拉開面4,根據(jù)收集到的底滑面傾向以及傾角、 側(cè)滑面傾向以及傾角的參數(shù)資料，利用離散光滑插值方法建立側(cè)滑面5、底滑面6,在形成 的三面基礎(chǔ)之上，利用空間三面切割組合的方法形成三維塊體模型3 ;
[0104] (3)如圖3所示，計(jì)算靜水以及滲水壓力：a、根據(jù)上游水位以及上游拉裂面形態(tài)， 根據(jù)靜水壓力公式計(jì)算出上游面水推力并結(jié)合Civil 3D軟件生成上游面水壓力三維可視 化模型7山、根據(jù)上下游水位以及側(cè)滑面形態(tài)，根據(jù)靜水壓力公式以及相關(guān)行業(yè)準(zhǔn)則計(jì)算 出垂直于側(cè)滑面靜水壓力1?并結(jié)合Civil 3D軟件生成側(cè)滑面水壓力三維可視化模型8 ; c、根據(jù)上下游水位等基本參數(shù)，確定底滑面滲壓零點(diǎn)的位置，當(dāng)下游水位高于塊體剪出口 高程時(shí)，按下游水頭考慮，確定出準(zhǔn)確的底面滲壓范圍，根據(jù)靜水壓力公式以及相關(guān)行業(yè)準(zhǔn) 則計(jì)算出垂直于底滑面靜水壓力1?并結(jié)合Civil 3D軟件生成底滑面水壓力三維可視化模 型9 ;上述涉及到的靜水以及滲壓壓強(qiáng)按下式計(jì)算：
[0105] pwR= γ WH
[0106] 式中：pwR-計(jì)算點(diǎn)處的靜水壓強(qiáng)；Η-計(jì)算點(diǎn)處的作用水頭按計(jì)算水位與計(jì)算點(diǎn) 之間的高差確定；yw-水的重度，一般采用對(duì)于多泥沙河流應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況確定。其中，作 用水頭需乘以作用水頭系數(shù)，一般取0. 9,用戶在界面中輸入。
[0107] (4)根據(jù)需要計(jì)算出地震慣性力，當(dāng)需要計(jì)算地震作用時(shí)選擇計(jì)算，不需要考慮地 震作用時(shí)該步省略；地震慣性力采用擬靜力法計(jì)算，左岸滑塊地震慣性力指向右岸，右岸滑 塊地震慣性力指向左岸，計(jì)算公式如下：
[0108] F = ah ξ a G/g
[0109] 式中：ah_設(shè)計(jì)地震加速度；ξ -地震作用效應(yīng)折減系數(shù)，取0. 25 ; α -動(dòng)態(tài)分布系 數(shù)，對(duì)巖體一律取1. 0。
[0110] (5)根據(jù)步驟⑵中形成的三維塊體模型計(jì)算得到準(zhǔn)確的底滑面面積、側(cè)滑面 面積Aw、塊體體積、塊體重量，并結(jié)合步驟（1)中形成的拱壩壩體三維模型確定作用在塊體 之上的壩體范圍，得到該部分的壩體自重并結(jié)合Civil 3D軟件生成壩體自