CN113221341B - 隧道式锚碇极限拉拔承载力的确定方法及设备 - Google Patents

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CN113221341B CN202110464256.8A CN202110464256A CN113221341B CN 113221341 B CN113221341 B CN 113221341B CN 202110464256 A CN202110464256 A CN 202110464256A CN 113221341 B CN113221341 B CN 113221341B
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Abstract

本发明提供了一种隧道式锚碇极限拉拔承载力的确定方法及设备。所述方法包括:获取锚碇自然拱高范围内的塌落岩土体重量;根据所述塌落岩土体重量得到锚碇底面法向力;采用所述锚碇底面法向力及锚碇与围岩接触面的内摩擦角,计算得到锚碇底面极限摩擦阻力;根据锚碇重量、锚碇底面极限摩擦阻力及塌落岩土体重量,得到锚碇极限拉拔承载力。本发明提供的隧道式锚碇极限拉拔承载力的确定方法及设备,贴合工程实际,综合考虑了结构与围岩联合承载造成的破坏等因素,具有方便易行,操作性简洁的特点。

Description

隧道式锚碇极限拉拔承载力的确定方法及设备
技术领域
本发明实施例涉及隧道式锚碇技术领域,尤其涉及一种隧道式锚碇极限拉拔承载力的确定方法及设备。
背景技术
目前,隧道式锚碇拉拔承载力设计通常包括基于围岩承载性能,将结构与围岩割裂开,通过简化边界条件,利用桩基承载力公式估算其拉拔承载力;利用现场缩尺试验或者模型试验,锚碇结构与围岩相互作用,基于载荷试验评估其拉拔承载力;利用数值仿真试验,锚碇和围岩联合承载,基于规范规定的方法估算拉拔承载力。但是,上述方法也存在一些不足:将围岩承载性能和结构承载隔离开的方式脱离实际,实际情况两者协同作用,联合承载;实际设计过程中过于注重结构验算,忽视了结构与围岩联合承载造成的破坏的阶段特征和破坏位置演化的空间效应;仿真模式的简洁性和操作性不强。因此,开发一种隧道式锚碇极限拉拔承载力的确定方法及设备,可以有效规避上述相关技术中的缺陷,就成为业界亟待解决的技术问题。
发明内容
针对现有技术存在的上述问题,本发明实施例提供了一种隧道式锚碇极限拉拔承载力的确定方法及设备。
第一方面,本发明的实施例提供了一种隧道式锚碇极限拉拔承载力的确定方法,包括:获取锚碇自然拱高范围内的塌落岩土体重量;根据所述塌落岩土体重量得到锚碇底面法向力;采用所述锚碇底面法向力及锚碇与围岩接触面的内摩擦角,计算得到锚碇底面极限摩擦阻力;根据锚碇重量、锚碇底面极限摩擦阻力及塌落岩土体重量,得到锚碇极限拉拔承载力。
在上述方法实施例内容的基础上,本发明实施例中提供的隧道式锚碇极限拉拔承载力的确定方法,在所述得到锚碇极限拉拔承载力之后,还包括:根据锚碇极限拉拔承载力及设计缆力,得到锚碇抗拉拔安全系数。
在上述方法实施例内容的基础上,本发明实施例中提供的隧道式锚碇极限拉拔承载力的确定方法,所述获取锚碇自然拱高范围内的塌落岩土体重量,包括:
Grock=V×γ
Figure BDA0003043022790000021
其中,V为塌落拱范围内的岩土体体积;γ为围岩容重;Grock为塌落岩土体重量;L为锚碇体长;S1为前部拱高横截面积;S2为后部拱高横截面积。
在上述方法实施例内容的基础上,本发明实施例中提供的隧道式锚碇极限拉拔承载力的确定方法,所述根据所述塌落岩土体重量得到锚碇底面法向力,包括:
Figure BDA0003043022790000022
其中,σn为锚碇底面法向力;Ganchor为锚碇重量;P为设计缆力;θ为锚碇轴线与水平面夹角;β为锚碇锥角与水平面夹角;Sbottom为锚碇底面面积。
在上述方法实施例内容的基础上,本发明实施例中提供的隧道式锚碇极限拉拔承载力的确定方法,所述采用所述锚碇底面法向力及锚碇与围岩接触面的内摩擦角,计算得到锚碇底面极限摩擦阻力,包括:
Figure BDA0003043022790000023
其中,τ为锚碇底面极限摩擦阻力;
Figure BDA0003043022790000024
为锚碇与围岩接触面的内摩擦角;c为岩土体粘聚力。
在上述方法实施例内容的基础上,本发明实施例中提供的隧道式锚碇极限拉拔承载力的确定方法,所述根据锚碇重量、锚碇底面极限摩擦阻力及塌落岩土体重量,得到锚碇极限拉拔承载力,包括:
Pu=τ×Sbottom×cos(β-θ)+(Grock+Ganchor)×sinθ
其中,Pu为锚碇极限拉拔承载力。
在上述方法实施例内容的基础上,本发明实施例中提供的隧道式锚碇极限拉拔承载力的确定方法,所述根据锚碇极限拉拔承载力及设计缆力,得到锚碇抗拉拔安全系数,包括:
Figure BDA0003043022790000025
其中,K为锚碇抗拉拔安全系数。
第二方面,本发明的实施例提供了一种隧道式锚碇极限拉拔承载力的确定装置,包括:第一主模块,用于获取锚碇自然拱高范围内的塌落岩土体重量;第二主模块,用于根据所述塌落岩土体重量得到锚碇底面法向力;第三主模块,用于采用所述锚碇底面法向力及锚碇与围岩接触面的内摩擦角,计算得到锚碇底面极限摩擦阻力;第四主模块,用于根据锚碇重量、锚碇底面极限摩擦阻力及塌落岩土体重量,得到锚碇极限拉拔承载力。
第三方面,本发明的实施例提供了一种电子设备,包括:
至少一个处理器;以及
与处理器通信连接的至少一个存储器,其中:
存储器存储有可被处理器执行的程序指令,处理器调用程序指令能够执行第一方面的各种实现方式中任一种实现方式所提供的隧道式锚碇极限拉拔承载力的确定方法。
第四方面,本发明的实施例提供了一种非暂态计算机可读存储介质,非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令,计算机指令使计算机执行第一方面的各种实现方式中任一种实现方式所提供的隧道式锚碇极限拉拔承载力的确定方法。
本发明实施例提供的隧道式锚碇极限拉拔承载力的确定方法及设备,通过获取锚碇自然拱高范围内的塌落岩土体重量进一步得到锚碇底面法向力,之后采用所述锚碇底面法向力及锚碇与围岩接触面的内摩擦角,计算得到锚碇底面极限摩擦阻力,综合锚碇重量、锚碇底面极限摩擦阻力及塌落岩土体重量,最终可以得到锚碇极限拉拔承载力,该方法贴合工程实际,综合考虑了结构与围岩联合承载造成的破坏等因素,具有方便易行,操作性简洁的特点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做一简单的介绍,显而易见地,下面描述中的附图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隧道式锚碇极限拉拔承载力的确定方法流程图;
图2为本发明实施例提供的隧道式锚碇极限拉拔承载力的确定装置结构示意图;
图3为本发明实施例提供的电子设备的实体结构示意图;
图4为本发明实施例提供的隧道式锚碇受力效果示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。另外,本发明提供的各个实施例或单个实施例中的技术特征可以相互任意结合,以形成可行的技术方案,这种结合不受步骤先后次序和/或结构组成模式的约束,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时,应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本发明要求的保护范围之内。
本发明实施例提供了一种隧道式锚碇极限拉拔承载力的确定方法,参见图1,该方法包括:获取锚碇自然拱高范围内的塌落岩土体重量;根据所述塌落岩土体重量得到锚碇底面法向力;采用所述锚碇底面法向力及锚碇与围岩接触面的内摩擦角,计算得到锚碇底面极限摩擦阻力;根据锚碇重量、锚碇底面极限摩擦阻力及塌落岩土体重量,得到锚碇极限拉拔承载力。
基于上述方法实施例的内容,作为一种可选的实施例,本发明实施例中提供的隧道式锚碇极限拉拔承载力的确定方法,在所述得到锚碇极限拉拔承载力之后,还包括:根据锚碇极限拉拔承载力及设计缆力,得到锚碇抗拉拔安全系数。
基于上述方法实施例的内容,作为一种可选的实施例,本发明实施例中提供的隧道式锚碇极限拉拔承载力的确定方法,所述获取锚碇自然拱高范围内的塌落岩土体重量,包括:
Grock=V×γ (1)
Figure BDA0003043022790000041
其中,V为塌落拱范围内的岩土体体积;γ为围岩容重;Grock为塌落岩土体重量;L为锚碇体长;S1为前部拱高横截面积;S2为后部拱高横截面积。
具体地,由于隧道式锚碇多坐落在Ⅲ围岩段,性质一般相对较好,依据普氏理论,一般为顶部、底部受力,侧帮不受压。考虑极端的情况,自然拱高范围内岩体塌落,这部分岩体脱离母体,其体积与重量采用如(1)式及(2)式计算。S1可以按照前锚面位置锚洞底宽*锚碇前锚面位置塌落拱高*0.5计算得到;S2可以按照后锚面位置锚洞底宽*锚碇后锚面位置塌落拱高*0.5计算得到。
基于上述方法实施例的内容,作为一种可选的实施例,本发明实施例中提供的隧道式锚碇极限拉拔承载力的确定方法,所述根据所述塌落岩土体重量得到锚碇底面法向力,包括:
Figure BDA0003043022790000042
其中,σn为锚碇底面法向力;Ganchor为锚碇重量;P为设计缆力;θ为锚碇轴线与水平面夹角;β为锚碇锥角与水平面夹角;Sbottom为锚碇底面面积。
具体地,隧道式锚碇仅底部受力,锚碇结构作用力系见图4,基于保守考虑,假设锚岩系统上部由于塌落效应的考虑不再承载,两侧也没有约束,则锚岩系统承载变为简单的锚碇底面抗剪和抗滑移验算,锚碇底面的法向力,具体如(3)式所示。
基于上述方法实施例的内容,作为一种可选的实施例,本发明实施例中提供的隧道式锚碇极限拉拔承载力的确定方法,所述采用所述锚碇底面法向力及锚碇与围岩接触面的内摩擦角,计算得到锚碇底面极限摩擦阻力,包括:
Figure BDA0003043022790000051
其中,τ为锚碇底面极限摩擦阻力;
Figure BDA0003043022790000052
为锚碇与围岩接触面的内摩擦角;c为岩土体粘聚力。
具体地,c值可取试验平均值或者重复剪切试验参数,经验取值可参考《水利水电工程地质勘察规范》GB50487-2008附录D表中下限值,可通过平硐砼岩剪切试验测定,或者根据《水利水电工程地质勘察规范》GB50487-2008附录D查表确定。华坪岸推荐值c=0.9MPa,
Figure BDA0003043022790000053
度。
基于上述方法实施例的内容,作为一种可选的实施例,本发明实施例中提供的隧道式锚碇极限拉拔承载力的确定方法,所述根据锚碇重量、锚碇底面极限摩擦阻力及塌落岩土体重量,得到锚碇极限拉拔承载力,包括:
Pu=τ×Sbottom×cos(β-θ)+(Grock+Ganchor)×sinθ (5)
其中,Pu为锚碇极限拉拔承载力。
基于上述方法实施例的内容,作为一种可选的实施例,本发明实施例中提供的隧道式锚碇极限拉拔承载力的确定方法,所述根据锚碇极限拉拔承载力及设计缆力,得到锚碇抗拉拔安全系数,包括:
Figure BDA0003043022790000054
其中,K为锚碇抗拉拔安全系数。
在工程实际中,前锚面稳定拱高2.8米,底宽11.6米,顶部半径5.8米,S1=(11.6×2.8)/2=16.0平方米;后锚面稳定拱高4.0米,底宽17.0米,顶部半径8.5米,S2=(17.0×4.0)/2=34.0平方米;锚塞体长度L=40.0米。代入公式(2),则V=978.1立方米,岩体容重γ=26.5千牛/立方米,混凝土容重γ=25.0千牛/立方米,则
Grock=978.1×26.5=25919.7千牛
前锚面顶部半径5.8米,高8.2米,底宽11.6米,S1=11.6×8.2+(3.14×5.82)/2=147.9平方米;后锚面顶部半径8.5米,高15.5米,底宽17.0米,S2=17.0×15.5+(3.14×8.52)/2=376.9平方米;锚塞体长度L=40.0米。代入公式(2),则V=10146.7立方米,混凝土容重γ=25.0千牛/立方米,则
Ganchor=10146.7×25.0=253667.5千牛
锚塞体轴线水平夹角θ=42°,锚塞体底面锥角β=50°,P设计缆力310000千牛。Sbottom=(11.6+17.0)40.0/2=572.0平方米,代入公式(3),则σn=81.2千帕;代入公式(4),则
τ=81.2×0.84+900=968.2千帕
代入公式(5),则
Pu=968.2×572.0×0.990+279587.2×0.669=732144.0千牛
代入式(6)则
Figure BDA0003043022790000061
锚碇抗拉拔安全系数等于2.36,大于规范规定的不小于2.0的要求。围岩承载力417.6千帕,底面最大法向力81.2千帕,则围岩承载安全系数
Figure BDA0003043022790000062
围岩稳定安全系数满足规范规定的大于4.0的要求。
综上,本发明实施例中提供的隧道式锚碇极限拉拔承载力的确定方法,所得安全系数较低,可操作性强,部分解决了围压压力难以准确测定的问题,求得安全系数是在最不利条件下的保守值。
本发明实施例提供的隧道式锚碇极限拉拔承载力的确定方法,通过获取锚碇自然拱高范围内的塌落岩土体重量进一步得到锚碇底面法向力,之后采用所述锚碇底面法向力及锚碇与围岩接触面的内摩擦角,计算得到锚碇底面极限摩擦阻力,综合锚碇重量、锚碇底面极限摩擦阻力及塌落岩土体重量,最终可以得到锚碇极限拉拔承载力,该方法贴合工程实际,综合考虑了结构与围岩联合承载造成的破坏等因素,具有方便易行,操作性简洁的特点。
本发明各个实施例的实现基础是通过具有处理器功能的设备进行程序化的处理实现的。因此在工程实际中,可以将本发明各个实施例的技术方案及其功能封装成各种模块。基于这种现实情况,在上述各实施例的基础上,本发明的实施例提供了一种隧道式锚碇极限拉拔承载力的确定装置,该装置用于执行上述方法实施例中的隧道式锚碇极限拉拔承载力的确定方法。参见图2,该装置包括:第一主模块,用于获取锚碇自然拱高范围内的塌落岩土体重量;第二主模块,用于根据所述塌落岩土体重量得到锚碇底面法向力;第三主模块,用于采用所述锚碇底面法向力及锚碇与围岩接触面的内摩擦角,计算得到锚碇底面极限摩擦阻力;第四主模块,用于根据锚碇重量、锚碇底面极限摩擦阻力及塌落岩土体重量,得到锚碇极限拉拔承载力。
本发明实施例提供的隧道式锚碇极限拉拔承载力的确定装置,采用图2中的若干模块,通过获取锚碇自然拱高范围内的塌落岩土体重量进一步得到锚碇底面法向力,之后采用所述锚碇底面法向力及锚碇与围岩接触面的内摩擦角,计算得到锚碇底面极限摩擦阻力,综合锚碇重量、锚碇底面极限摩擦阻力及塌落岩土体重量,最终可以得到锚碇极限拉拔承载力,该方法贴合工程实际,综合考虑了结构与围岩联合承载造成的破坏等因素,具有方便易行,操作性简洁的特点。
需要说明的是,本发明提供的装置实施例中的装置,除了可以用于实现上述方法实施例中的方法外,还可以用于实现本发明提供的其他方法实施例中的方法,区别仅仅在于设置相应的功能模块,其原理与本发明提供的上述装置实施例的原理基本相同,只要本领域技术人员在上述装置实施例的基础上,参考其他方法实施例中的具体技术方案,通过组合技术特征获得相应的技术手段,以及由这些技术手段构成的技术方案,在保证技术方案具备实用性的前提下,就可以对上述装置实施例中的装置进行改进,从而得到相应的装置类实施例,用于实现其他方法类实施例中的方法。例如:
基于上述装置实施例的内容,作为一种可选的实施例,本发明实施例中提供的隧道式锚碇极限拉拔承载力的确定装置,还包括:第一子模块,用于实现在所述得到锚碇极限拉拔承载力之后,还包括:根据锚碇极限拉拔承载力及设计缆力,得到锚碇抗拉拔安全系数。
基于上述装置实施例的内容,作为一种可选的实施例,本发明实施例中提供的隧道式锚碇极限拉拔承载力的确定装置,还包括:第二子模块,用于实现所述获取锚碇自然拱高范围内的塌落岩土体重量,包括:
Grock=V×γ
Figure BDA0003043022790000071
其中,V为塌落拱范围内的岩土体体积;γ为围岩容重;Grock为塌落岩土体重量;L为锚碇体长;S1为前部拱高横截面积;S2为后部拱高横截面积。
基于上述装置实施例的内容,作为一种可选的实施例,本发明实施例中提供的隧道式锚碇极限拉拔承载力的确定装置,还包括:第三子模块,用于实现所述根据所述塌落岩土体重量得到锚碇底面法向力,包括:
Figure BDA0003043022790000072
其中,σn为锚碇底面法向力;Ganchor为锚碇重量;P为设计缆力;θ为锚碇轴线与水平面夹角;β为锚碇锥角与水平面夹角;Sbottom为锚碇底面面积。
基于上述装置实施例的内容,作为一种可选的实施例,本发明实施例中提供的隧道式锚碇极限拉拔承载力的确定装置,还包括:第四子模块,用于实现所述采用所述锚碇底面法向力及锚碇与围岩接触面的内摩擦角,计算得到锚碇底面极限摩擦阻力,包括:
Figure BDA0003043022790000081
其中,τ为锚碇底面极限摩擦阻力;
Figure BDA0003043022790000082
为锚碇与围岩接触面的内摩擦角;c为岩土体粘聚力。
基于上述装置实施例的内容,作为一种可选的实施例,本发明实施例中提供的隧道式锚碇极限拉拔承载力的确定装置,还包括:第五子模块,用于实现所述根据锚碇重量、锚碇底面极限摩擦阻力及塌落岩土体重量,得到锚碇极限拉拔承载力,包括:
Pu=τ×Sbottom×cos(β-θ)+(Grock+Ganchor)×sinθ
其中,Pu为锚碇极限拉拔承载力。
基于上述装置实施例的内容,作为一种可选的实施例,本发明实施例中提供的隧道式锚碇极限拉拔承载力的确定装置,还包括:第六子模块,用于实现所述根据锚碇极限拉拔承载力及设计缆力,得到锚碇抗拉拔安全系数,包括:
Figure BDA0003043022790000083
其中,K为锚碇抗拉拔安全系数。
本发明实施例的方法是依托电子设备实现的,因此对相关的电子设备有必要做一下介绍。基于此目的,本发明的实施例提供了一种电子设备,如图3所示,该电子设备包括:至少一个处理器(processor)、通信接口(Communications Interface)、至少一个存储器(memory)和通信总线,其中,至少一个处理器,通信接口,至少一个存储器通过通信总线完成相互间的通信。至少一个处理器可以调用至少一个存储器中的逻辑指令,以执行前述各个方法实施例提供的方法的全部或部分步骤。
此外,上述的至少一个存储器中的逻辑指令可以通过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)执行本发明各个方法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-Only Memory)、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。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下,即可以理解并实施。
通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件。基于这样的理解,上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中,如ROM/RAM、磁碟、光盘等,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)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。基于这种认识,流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分,所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意,在有些作为替换的实现方式中,方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如,两个连续的方框实际上可以基本并行地执行,有时也可以按相反的顺序执行,这依所涉及的功能而定。也要注意的是,框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合,可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现,或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
在本专利中,术语"包括"、"包含"或者其任何其它变体意在涵盖非排它性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其它要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句"包括……"限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
最后应说明的是:以上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,并不使相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。

Claims (8)

1.一种隧道式锚碇极限拉拔承载力的确定方法,其特征在于,包括:获取锚碇自然拱高范围内的塌落岩土体重量;根据所述塌落岩土体重量得到锚碇底面法向力;采用所述锚碇底面法向力及锚碇与围岩接触面的内摩擦角,计算得到锚碇底面极限摩擦阻力;根据锚碇重量、锚碇底面极限摩擦阻力及塌落岩土体重量,得到锚碇极限拉拔承载力;
所述根据所述塌落岩土体重量得到锚碇底面法向力,包括:
Figure FDA0003748513570000011
其中,σn为锚碇底面法向力;Ganchor为锚碇重量;P为设计缆力;θ为锚碇轴线与水平面夹角;β为锚碇锥角与水平面夹角;Sbottom为锚碇底面面积;Grock为塌落岩土体重量;
所述根据锚碇重量、锚碇底面极限摩擦阻力及塌落岩土体重量,得到锚碇极限拉拔承载力,包括:
Pu=τ×Sbottom×cos(β-θ)+(Grock+Ganchor)×sinθ
其中,τ为锚碇底面极限摩擦阻力;Pu为锚碇极限拉拔承载力。
2.根据权利要求1所述的隧道式锚碇极限拉拔承载力的确定方法,其特征在于,在所述得到锚碇极限拉拔承载力之后,还包括:根据锚碇极限拉拔承载力及设计缆力,得到锚碇抗拉拔安全系数。
3.根据权利要求2所述的隧道式锚碇极限拉拔承载力的确定方法,其特征在于,所述获取锚碇自然拱高范围内的塌落岩土体重量,包括:
Grock=V×γ
Figure FDA0003748513570000012
其中,V为塌落拱范围内的岩土体体积;γ为围岩容重;Grock为塌落岩土体重量;L为锚碇体长;S1为前部拱高横截面积;S2为后部拱高横截面积。
4.根据权利要求3所述的隧道式锚碇极限拉拔承载力的确定方法,其特征在于,所述采用所述锚碇底面法向力及锚碇与围岩接触面的内摩擦角,计算得到锚碇底面极限摩擦阻力,包括:
Figure FDA0003748513570000021
其中,τ为锚碇底面极限摩擦阻力;
Figure FDA0003748513570000022
为锚碇与围岩接触面的内摩擦角;c为岩土体粘聚力。
5.根据权利要求4所述的隧道式锚碇极限拉拔承载力的确定方法,其特征在于,所述根据锚碇极限拉拔承载力及设计缆力,得到锚碇抗拉拔安全系数,包括:
Figure FDA0003748513570000023
其中,K为锚碇抗拉拔安全系数。
6.一种隧道式锚碇极限拉拔承载力的确定装置,其特征在于,包括:第一主模块,用于获取锚碇自然拱高范围内的塌落岩土体重量;第二主模块,用于根据所述塌落岩土体重量得到锚碇底面法向力;所述根据所述塌落岩土体重量得到锚碇底面法向力,包括:
Figure FDA0003748513570000024
其中,σn为锚碇底面法向力;Ganchor为锚碇重量;P为设计缆力;θ为锚碇轴线与水平面夹角;β为锚碇锥角与水平面夹角;Sbottom为锚碇底面面积;Grock为塌落岩土体重量;
第三主模块,用于采用所述锚碇底面法向力及锚碇与围岩接触面的内摩擦角,计算得到锚碇底面极限摩擦阻力;第四主模块,用于根据锚碇重量、锚碇底面极限摩擦阻力及塌落岩土体重量,得到锚碇极限拉拔承载力;
所述根据锚碇重量、锚碇底面极限摩擦阻力及塌落岩土体重量,得到锚碇极限拉拔承载力,包括:
Pu=τ×Sbottom×cos(β-θ)+(Grock+Ganchor)×sinθ
其中,τ为锚碇底面极限摩擦阻力;Pu为锚碇极限拉拔承载力。
7.一种电子设备,其特征在于,包括:
至少一个处理器、至少一个存储器和通信接口;其中,
所述处理器、存储器和通信接口相互间进行通信;
所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令,所述处理器调用所述程序指令,以执行权利要求1至5任一项权利要求所述的方法。
8.一种非暂态计算机可读存储介质,其特征在于,所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令,所述计算机指令使所述计算机执行权利要求1至5中任一项权利要求所述的方法。
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