CN110990920B - 抗滑桩设计中倾斜滑面滑坡剩余下滑力计算方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种抗滑桩设计中倾斜滑面滑坡剩余下滑力计算方法，其特征在于：在计算出边坡稳定安全系数K的前提下，得到滑动力F1和阻滑力F2，假定滑坡剩余下滑力为x，结合滑坡安全系数控制标准Fs，通过F1、F2及Fs反算得出剩余下滑力x。本发明的方法中滑坡剩余下滑力的计算不受人为定义滑面的影响，计算方法简单易算且计算结果唯一，不受人为误差的影响，可广泛应用于工程中，指导抗滑桩科学合理的设计，在保证滑坡安全稳定的前提下，不造成工程投资的浪费。
Description
技术领域
本发明涉及一种抗滑桩设计中倾斜滑面滑坡剩余下滑力计算方法，属于属于岩土工程领域。
背景技术
抗滑桩通长是一种直立的桩柱，深入滑坡体滑动面以下一定深度，以支档滑坡体的剩余下滑力或主动土压力，起到稳定边坡的作用，适用浅层或中厚层的边坡，是目前最为有效且应用最为广泛的边坡治理措施之一。抗滑桩对滑坡体的作用是利用抗滑桩深入滑动面以下一定厚度的稳定地层中，利用周围岩土介质的锚固作用或约束来平衡滑坡体的下滑力，增加其稳定性，在各种自然或地质作用下，当滑坡体向下产生滑动时，由于受到抗滑桩的阻抗，使得桩前滑坡体达到稳定状态，起到加固边坡的作用。
在抗滑桩设计中，滑坡体剩余下滑力的计算是抗滑桩设计的基础，目前关于剩余下滑力的计算方法国家规范规定的有三种，第一种是《建筑地基基础设计规范》6.4.3节的传递系数显示解法，第二种是《岩土工程勘察规范》5.2.8条文说明的传递系数显示解法，第三种是《建筑边坡工程技术规范》附录A.0.3里边讲解的传递系数隐式解法，上述三种方法的滑动面均为折线滑动面，将滑坡体滑动面划分为若干个条块，通过传递系数法进行剩余下滑力的计算。该方法适用于边界条件十分明显易确定的滑坡。
但是，对于边界条件不明朗的滑坡，上述三种方法所涉及的折线滑动面非常难以确定，且人为误差较大，不同的折线滑动面将计算出不同的剩余下滑力，有时候剩余下滑力的误差会达到102量级(差值)，甚至是103量级，对于抗滑桩的设计影响非常之大，不但会影响滑坡的稳定安全，同时也会对工程投资带来数以万计的浪费。
基于上述现有技术缺陷，有必要提供一种更为准确的剩余下滑力计算方法。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种抗滑桩设计中倾斜滑面滑坡剩余下滑力计算方法。滑坡剩余下滑力的计算不受人为定义滑面的影响，计算方法简单易算且计算结果唯一，不受人为误差的影响，可广泛应用于工程中，指导抗滑桩科学合理的设计，在保证滑坡安全稳定的前提下，不造成工程投资的浪费。
本发明的技术方案：一种抗滑桩设计中倾斜滑面滑坡剩余下滑力计算方法，其特征在于：在计算出边坡稳定安全系数K的前提下，得到滑动力F1和阻滑力F2，假定滑坡剩余下滑力为x，结合滑坡安全系数控制标准Fs，通过F1、F2及Fs反算得出剩余下滑力x。
前述的抗滑桩设计中倾斜滑面滑坡剩余下滑力计算方法中，在稳定安全系数K、滑动力F1、阻滑力F2以及安全系数控制标准Fs已知情况下，通过下式F1/(F2+x)＝Fs，即可反向推导得到x大小。
前述的抗滑桩设计中倾斜滑面滑坡剩余下滑力计算方法中，所述稳定安全系数K在理正软件中通过圆弧滑动自动搜索得到，并同步得到相对应的滑动力F1和阻滑力F2，通过边坡安全等级确定得到安全系数控制标准Fs。
前述的抗滑桩设计中倾斜滑面滑坡剩余下滑力计算方法中，所述稳定安全系数K、滑动力F1和阻滑力F2，通过在理正软件中运行复杂土层土坡稳定计算，输入边坡对应的岩土参数：重度、粘聚力和内摩擦角运算得到。
前述的抗滑桩设计中倾斜滑面滑坡剩余下滑力计算方法中，所述岩土参数：重度、粘聚力和内摩擦角，通过提取边坡岩土，进行试验确定。
本发明的有益效果：与现有技术相比，本发明的方法中滑坡剩余下滑力的计算不受人为定义滑面的影响，计算方法简单易算且计算结果唯一，不受人为误差的影响，可广泛应用于工程中，指导抗滑桩科学合理的设计，在保证滑坡安全稳定的前提下，不造成工程投资的浪费。
附图说明
附图1为某基坑边坡折线滑动面1示意图；
附图2为某基坑边坡折线滑动面2示意图；
附图3为某基坑边坡折线滑动面3示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。
本发明的实施例：一种抗滑桩设计中倾斜滑面滑坡剩余下滑力计算方法，在计算出边坡稳定安全系数K的前提下，计算得到稳定安全系数K的同时同步得到滑动力F1和阻滑力F2，假定滑坡剩余下滑力为x，结合滑坡安全系数控制标准Fs，通过F1、F2及Fs反算得出剩余下滑力x。
在稳定安全系数K、滑动力F1、阻滑力F2以及安全系数控制标准Fs已知情况下，通过下式F1/(F2+x)＝Fs，即可反向推导得到x大小。
而稳定安全系数K可以在理正软件中通过圆弧滑动自动搜索得到，并同步得到相对应的滑动力F1和阻滑力F2，通过边坡安全等级确定得到安全系数控制标准Fs。而边坡安全等级是可以根据边坡地质情况进行试验、分析确定的。具体试验、分析手段均为常规技术，在此不再赘述。
稳定安全系数K、滑动力F1和阻滑力F2的具体获取方式为，通过在理正软件中运行复杂土层土坡稳定计算，输入边坡对应的岩土参数：重度、粘聚力和内摩擦角运算得到。
而岩土参数中重度、粘聚力和内摩擦角，可通过提取待计算边坡岩土，进行试验确定。具体试验手段均为常规技术，在此不再赘述。
如图1-3所示，某基坑边坡土层内有人为界定的3种折线滑动面，采用背景技术介绍的三种计算剩余下滑力的计算方法分别计算器剩余下滑力，如下表1所示。
表1不同折线滑动面剩余下滑力计算统计表
| 编号 | 折线滑动面 | 剩余下滑力/kN |
| 1 | 折线滑面1 | 814.274 |
| 2 | 折线滑面2 | 1137.898 |
| 3 | 折线滑面3 | 1769.115 |
从上述计算可以看出，不同折线滑动面计算所得到的剩余下滑力差异较大，选取不同的剩余下滑力进行抗滑桩设计将对设计方案、造价、边坡稳定安全造成直接的影响。
而使用本发明的计算方法，可获取得到边坡稳定系数K＝1.05，滑动力F1＝2357.421kN，阻滑力F2＝2475.292kN，安全系数控制标准Fs＝1.35，假定剩余下滑力为x，令F1/(F2+x)＝1.35，可计算得到x＝729.054kN。
通过计算得到边坡剩余下滑力为729.054kN，与折线滑动面1计算结果较为接近。
另外，本发明所涉及的抗滑桩设计中倾斜滑面滑坡剩余下滑力计算方法简单易算，且计算结果唯一，不受人为误差的影响，可广泛应用于工程中。
Claims (1)
1.一种抗滑桩设计中倾斜滑面滑坡剩余下滑力计算方法，其特征在于：在计算出边坡稳定安全系数K的前提下，得到滑动力F1和阻滑力F2，假定滑坡剩余下滑力为x，结合滑坡安全系数控制标准Fs，通过F1、F2及Fs反算得出剩余下滑力x；
在稳定安全系数K、滑动力F1、阻滑力F2以及安全系数控制标准Fs已知情况下，通过下式F1/（F2+x）=Fs，即可反向推导得到x大小；
所述稳定安全系数K在理正软件中通过圆弧滑动自动搜索得到，并同步得到相对应的滑动力F1和阻滑力F2，通过边坡安全等级确定得到安全系数控制标准Fs；
所述稳定安全系数K、滑动力F1和阻滑力F2，通过在理正软件中运行复杂土层土坡稳定计算，输入边坡对应的岩土参数：重度、粘聚力和内摩擦角运算得到；
所述岩土参数：重度、粘聚力和内摩擦角，通过提取边坡岩土，进行试验确定。
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