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龙图腾网获悉南京工业大学申请的专利一种基于随机场理论的绿色材料护坡方案配置方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN120727174B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-11-21发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202511220843.7，技术领域涉及：G16C60/00；该发明授权一种基于随机场理论的绿色材料护坡方案配置方法是由郭双枫;屈云飞;王哲;荣浩熙;杨宇杰;史飞超;成云;王海彦;朱锐;王真;高鹏翔设计研发完成，并于2025-08-29向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于随机场理论的绿色材料护坡方案配置方法在说明书摘要公布了：本发明提出一种基于随机场理论的绿色材料护坡方案配置方法，通过分层建模生态混凝土、植物根系、级配碎石、原状土量化材料参数的时空变异性。防护层参数抗剪强度、渗透系数等采用对数正态与Beta分布标定，加固层根系参数通过核密度估计与贝叶斯更新建模，结合时空耦合随机场表征生态混凝土性能衰减及根系生长‑腐烂动态效应。基于蒙特卡洛模拟与改进Bishop法，建立浅层根系加筋和深层滑动双失效模式，利用Copula函数计算联合失效概率，识别主导失效机制。通过NSGA‑II算法优化材料参数阈值与时空相关长度，结合TOPSIS决策筛选兼顾安全性与生态效益的Pareto最优方案。

本发明授权一种基于随机场理论的绿色材料护坡方案配置方法在权利要求书中公布了：1.一种基于随机场理论的绿色材料护坡方案配置方法，其特征在于，包括： 步骤1：获取护坡结构的材料参数，并根据材料参数进行分层随机场建模，量化各层参数的时空变异性； 步骤2：针对随机场中的防护层参数，采用对数正态与Beta分布标定，更新防护层的随机场； 步骤3：针对随机场中的加固层根系参数通过核密度估计与贝叶斯更新加固层的随机场； 步骤4：在随机场中引入时变函数，并基于混凝土和植物根系的联合作用构建非平稳时空耦合随机场模型； 步骤5：建立基于安全系数与失效概率的双指标验证，将所述非平稳时空耦合随机场模型嵌入蒙特卡洛抽样过程，进行时空联合数值仿真，构建时变可靠性指标； 步骤6：根据时变可靠性指标，建立深层和浅层潜在滑动面双模式判据，并计算联合失效概率； 步骤7：根据联合失效概率，通过NSGA-II算法优化材料参数阈值与时空相关长度，结合TOPSIS决策筛选兼顾安全性与生态效益的Pareto最优方案，得到兼顾安全性与生态效益的护坡方案最优配置； 步骤6：根据时变可靠性指标，建立深层和浅层潜在滑动面双模式判据，并计算联合失效概率，包括： 针对防护层与加固层，定义潜在滑动面深度为0.5~1.5m，在Bishop法安全系数计算中，将根系抗拉强度等效为附加抗剪强度增量： ； 其中，为有效抗剪强度，c2为加固层土体粘聚力，为根系抗拉强度，为根系分布密度，为根系与滑动面夹角，Aslip为滑动面单元面积； 浅层安全系数FSS通过改进的Bishop方程迭代求解： ； 其中，FSS为浅层滑动安全系数，bi为第i个土条宽度，Wi为第i个土条重量，ui为第i个土条底部的孔隙水压力，φ2为加固层土体内摩擦角，φi为第i个土条的内摩擦角，αi为滑动面在第i个土条底部的倾角； 潜在滑动面贯穿基土层，采用标准Bishop法计算安全系数FSD，其抗剪强度参数、内摩擦角受过渡层级配碎石空间变异性影响，渗透系数通过非平稳随机场赋参； 浅层与深层失效概率FSS和FSD其边缘分布函数和为： ； ； 其中，为标准正态分布累积分布函数，μFS,σFS为安全系数均值与标准差，FScrS=1.25,FScrD=1.35为动态失效阈值； 基于线性相关系数ρ构建联合失效概率： ； 其中，、分别为浅层滑动模式与深层圆弧滑动模式的失效概率的边缘分布函数，为标准正态分布累积分布函数，为标准正态分布分位数函数，为两类失效模式的线性相关系数，为二元标准正态联合分布函数，相关系数为。

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