[发明专利]一种装配式挡土墙稳定性计算方法

说明书

本发明公开了一种装配式挡土墙稳定性计算方法，包括以下步骤：计算局部稳定性包括计算局部稳定系数；计算抗倾覆稳定性包括计算抗倾覆稳定系数，抗倾覆稳定系数为抗倾覆力矩与倾覆力矩的比值；计算抗滑动稳定性包括计算抗滑稳定系数，抗滑稳定系数为抗滑力与滑动力的比值；计算地基承载力包括计算最大主应力、最小主应力、地基承载力特征值。本发明在稳定性计算中根据该装配式挡土墙的支护特点，考虑了局部稳定性和抗倾覆稳定性、抗滑动稳定性、挡土墙地基承载力的整体稳定性，充分评估了装配式挡土墙的稳定性，计算过程简便、可靠性强，具有很大的实际应用价值，对新型装配式挡土墙在边坡工程中的应用发展具有重要的意义。

技术领域

本发明涉及岩土工程技术领域，特别涉及一种装配式挡土墙稳定性计算方法。

背景技术

边坡支护作为基础设施建设进程中不可避免的工程项目，如何保证在建设过程中原始坡体的稳定性，成为基础设施建设进程中不得不解决的课题。目前人们研究出了各种各样的边坡支护技术来确保坡体的稳定性。在建设过程中常用到的支护形式有：喷锚支护、挡土墙支护、锚杆框架梁支护、桩板支护等。虽然上述支护形式能够满足当前边坡支护工程的需求，但仍然存在不同程度的问题诸如：施工现场技术要求高、工序复杂繁琐、对环境造成污染、影响后期环境的恢复等。使用传统的边坡支护技术由于需要在现场进行大量的混凝土浇注工作，往往会造成施工周期的延长，对当地环境造成破坏。除此之外，高陡坡体上不方便浇注混凝土也对边坡支护工程的施工带来了一定的困难。

为了解决这一系列问题，一种具有造价低、便于施工、施工工期短、可生态防护化、可用于高陡边坡的新型装配式挡土墙在工程中应运而生，新型装配式挡土墙的墙体包括构件和填土。设计装配式挡土墙过程或装配式挡土墙安全性评估过程中，需要对设计的装配式挡土墙稳定性进行评估，专利文献CN107447774A公开了双排桩基悬臂式挡土墙整体稳定性计算方法，该方法包括以下步骤：(1)双排桩基悬臂式挡土墙抗滑计算：把双排桩基悬臂式挡土墙按结构伸缩缝设置间距分幅断开分析，分别统计单幅挡土墙的桩基总数量；计算每幅挡土墙的总水平土压力；计算桩基的斜截面抗剪承载力；计算双排桩基础悬臂式挡土墙滑动稳定系数Kc；(2)双排桩基悬臂式挡土墙抗倾覆计算：计算双排桩基悬臂式挡土墙结构的抗倾覆力矩；计算双排桩基悬臂式挡土墙结构的倾覆力矩；计算双排桩基悬臂式挡土墙结构的倾覆安全系数。该挡土墙稳定性计算中只考虑了滑动稳定性和倾覆稳定性，对于挡土墙稳定性计算不够全面。目前还没有一种稳定性计算方法能应用到装配式挡土墙中，因此，急需一种针对装配式挡土墙的稳定性计算方法。

发明内容

本发明的目的在于现有技术中没有能针对装配式挡土墙的稳定性的计算方法，提供一种装配式挡土墙稳定性计算方法，可将其应用于装配式挡土墙边坡的设计中，可为边坡支护结构设计提供依据，也可以保证装配式挡土墙使用的安全性。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

一种装配式挡土墙稳定性计算方法，所述方法包括：计算所述挡土墙局部稳定性和计算所述挡土墙整体稳定性；计算所述挡土墙整体稳定性包括计算所述挡土墙抗倾覆稳定性、计算所述挡土墙抗滑动稳定性、计算所述挡土墙地基承载力。

计算所述挡土墙局部稳定性包括计算局部稳定系数，若局部稳定系数大于1.3，则所述挡土墙局部稳定性好；所述局部稳定系数计算公式如下：

其中K′_s为所述局部稳定系数，G_h为深度h处所述挡土墙自重，E_ax为墙背的土压力E_a水平分力，E_ax＝E_a cos(δ-ε)，δ为墙背与填土的摩擦角，ε为墙背倾角；E_ay为墙背的土压力E_a竖向分力，E_ay＝E_a sin(δ-ε)；μ为摩擦系数。