[发明专利]基于简化毕肖普法土质边坡深埋抗剪桩支护结构设计方法

说明书

本发明公开了基于简化毕肖普法土质边坡深埋抗剪桩支护结构设计方法，其实施过程如下：初步确定深埋抗剪桩在边坡上的布置位置，排距和桩间距均为s，桩径为D；选取一列抗剪桩及其计算宽度范围内的边坡作为计算单元，根据滑面形式，将该计算单元的滑体部分划分为n个条块，用i表示其中任意条块，设置抗剪桩数量为m排，当i＝k+1～k+m时表示包含抗剪桩的条块。基于简化毕肖普法对各条块进行受力分析，考虑由钢筋抗剪能力提供的抗滑力，计算边坡在安全系数为F_s时抗剪桩所需钢筋束横截面积A_sp，由此进行钢筋束的配置。本发明具有较好的可操作性，在保证安全的前提下兼顾经济性，且有利于节省工期，减小灾害发生的可能性。

技术领域

本发明涉及边坡支护结构设计方法，尤其涉及基于简化毕肖普法土质边坡深埋抗剪桩支护结构设计方法。

背景技术

随着各类建设规模的扩大，边坡失稳、滑坡等地质灾害频发，在滑坡防治，尤其是滑坡应急抢险中，要求支护结构施工方便迅速、对滑坡体扰动小并且经济合理，现有的处理手段如减载、反压及锚索、抗滑桩等支挡形式对场地条件要求较高，且工期一般较长，应用起来有一定限制。本发明提出基于简化毕肖普法土质边坡深埋抗剪桩支护结构设计方法，采用钢筋束与水泥砂浆浇筑而成的抗剪桩进行支护，利用钢筋束横截面抗剪能力提供抗滑力；根据简化毕肖普法(简化bishop法)计算剩余下滑力，并将其分配到各排桩上，确定满足边坡极限平衡状态所需的各排抗剪桩钢筋束截面积，确定其配筋，并由抗拔稳定性验算得出抗剪桩嵌入基岩及滑体的长度。该抗剪桩具有较好的可操作性，现场施工便利，能针对滑面有效提供抗滑力，在保证安全的前提下兼顾经济性，避免不必要的浪费，有助于节省工期，减小灾害发生的可能性。

发明内容

针对上述问题，本发明要解决的技术问题是：基于简化毕肖普法土质边坡深埋抗剪桩支护结构设计方法，以解决现有滑坡支护手段用于滑坡应急抢险中施工时间长、对滑坡体扰动大和经济性差的问题。

本发明采取的技术方法为：基于简化毕肖普法土质边坡深埋抗剪桩支护结构设计方法，该方法包括以下步骤：

步骤一：初步确定沿平行于边坡走向方向，于合适位置设置m排深埋抗剪桩，排距和桩间距均为s，桩径为D；

步骤二：选取一列抗剪桩及其计算宽度(即桩间距s)范围内的边坡作为计算单元，根据滑面形式，从滑坡体后缘到前缘按1～n的顺序将该计算单元的滑体部分划分为n个条块，条块的水平投影长度均为s，用i表示其中任意一个条块编号(i取值范围为1～n)，条块1～n中包含抗剪桩的条块编号为k+1～k+m，k表示第一排包含抗剪桩条块的前一个条块编号，k+1表示包含第一排抗剪桩的条块编号，k+2表示包含第二排抗剪桩的条块编号，以此类推，k+m表示最后一排抗剪桩的条块编号；

步骤三：基于简化毕肖普法(简化bishop法)对各条块进行受力分析，按照下列公式计算边坡在安全系数为F_s时抗剪桩所需钢筋束横截面积A_sp，由此进行钢筋束的配置；

P_i＝E_i-1+N_isinθ_i-E_i-T_icosθ_i

其中，