[发明专利]一种抗滑桩桩前均质岩体阻滑宽度的计算方法

说明书

本发明涉及一种抗滑桩桩前均质岩体阻滑宽度的计算方法，本计算方法包括：将模拟桩前岩体的受力破坏形式分为滑移破坏、拉伸破坏和拉裂破坏；对滑移破坏情况下的抗滑桩结构模型进行受力分析，得出抗滑桩对桩前岩体的作用力，计算出抗滑移稳定性系数F_s1；对拉伸破坏和拉裂破坏情况下的抗滑桩结构模型进行受力分析，计算出拉伸破坏情况下的抗拉伸稳定性系数F_s2和拉裂破坏情况下的抗拉裂稳定性系数F_s3；换算得到抗滑移阻滑宽度B₁、抗拉伸阻滑宽度B₂和抗拉裂阻滑宽度B₃；桩前岩体稳定性系数F_S为最小值，桩前岩体阻滑宽度B为最大值。本发明的有益效果是计算出抗滑桩桩前岩体最小阻滑宽度，能有效预防抗滑桩失效。

技术领域

本发明属于岩体稳定性评价及地质灾害防治技术领域，具体涉及一种抗滑桩桩前均质岩体阻滑宽度的计算方法。

背景技术

抗滑桩支护是滑坡治理工程常用的支护方式之一，抗滑桩分为自由段和嵌固段两部分，滑坡滑动面以上为自由段，主要承受和抵抗滑坡的侧向推力，同时将滑坡推力传给滑坡滑动面以下为嵌固段，因此确保滑坡治理工程有效的前提是抗滑桩本身需要具有一定的强度，而且抗滑桩嵌固段前面的岩体具有足够的阻滑宽度，从而确保抗滑桩稳定，阻滑宽度是指从抗滑桩向桩前岩体延伸的距离。现有抗滑桩设计的前提是嵌固段前面的岩体处于稳定状态，然而由于工程需要对桩前岩体进行大开挖时，若桩前岩体阻滑宽度不足，桩前岩体变形破坏失稳，会最终导致抗滑桩失去抵挡滑坡的侧向推力，从而失效，造成抗滑桩设计中强度和材料的极大浪费。

在实际工程中，桩前岩体的最小阻滑宽度的确定计算难度较大，相关规范中未给出相关规定，在传统技术中，往往采用有限元的方法进行数值模拟，建模和结果分析工作量较大。因此，需要提出一种抗滑桩桩前嵌固段均质岩体最小阻滑宽度的计算方法，能够简便快速的计算出抗滑桩桩前嵌固段均质岩体最小阻滑宽度，能够极大方便工程施工进度。

发明内容

本发明为了解决上述技术问题提供一种抗滑桩桩前均质岩体阻滑宽度的计算方法，通过强度理论、极限平衡法及弹塑性理论，既能计算出抗滑桩桩前嵌固段岩体的稳定性系数，又能计算出抗滑桩桩前岩体能保证已有治理工程安全有效的最小阻滑宽度，能有效预防抗滑桩失效，在地质灾害设计领域具有广泛的应用前景。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种抗滑桩桩前均质岩体阻滑宽度的计算方法，其特征在于，所述抗滑桩为竖直设置，所述抗滑桩的底端嵌入岩体中的一段为嵌固段，所述抗滑桩的顶端裸露在岩体外的一段为自由段，岩体上的滑动砂土为楔形体滑块，所述自由段用于阻挡所述楔形体滑块，所述抗滑桩远离所述滑动砂土所述楔形体滑块的侧边向外延伸的岩体为桩前岩体，所述桩前岩体的宽度为阻滑宽度；

所述计算方法包括以下步骤：

根据实际工程施工的抗滑桩的测量数据构建抗滑桩结构模型；

对所述抗滑桩结构模型的桩前岩体进行三维受力分析，将所述模拟桩前岩体的受力破坏形式分为滑移破坏、拉伸破坏和拉裂破坏；

对所述滑移破坏情况下的所述抗滑桩结构模型进行受力分析，得出抗滑桩对所述桩前岩体的作用力，再根据所述实际工程施工的抗滑桩的测量数据结合所述作用力，计算出抗滑移稳定性系数F_s1；

对所述拉伸破坏和所述拉裂破坏情况下的所述抗滑桩结构模型进行受力分析，构建坐标系，建立压应力函数，根据所述压应力函数分别计算出所述拉伸破坏情况下的抗拉伸稳定性系数F_s2和所述拉裂破坏情况下的抗拉裂稳定性系数F_s3；