[发明专利]膨胀土中设置EPS缓冲层的刚性支挡结构上侧向土压力的计算方法

权利要求书

1.膨胀土中设置EPS缓冲层的刚性支挡结构上侧向土压力的计算方法，其特征在于，包括：

S1：确定工程所在地膨胀土的大气影响深度L；

S2：确定大气影响深度范围内膨胀土的平均有效内摩擦角φ′；

S3：确定无EPS缓冲层时大气影响深度范围内的膨胀土在增湿至饱和时，对刚性支挡结构作用的侧向土压力随深度Z的分布p₀(Z)，其中，当有相关实测或经验数据时，根据实测或经验数据，当没有相关实测或经验数据时，按以下公式进行计算：

其中，

式中：

p_v(Z)为支挡结构顶部以下深度为Z处的膨胀土在等体积饱和过程中产生的竖向膨胀力，单位kPa，

w_n(Z)为支挡结构顶部以下深度为Z处的膨胀土的天然含水率，单位％，

p_sp为大气影响深度范围内的膨胀土在等体积条件下由缩限增湿至饱和时的平均竖向膨胀力，单位kPa，

w_s为大气影响深度范围内的膨胀土的缩限的平均值，单位％，

w_e为大气影响深度范围内的膨胀土的胀限的平均值，单位％，

γ_sat为大气影响深度范围内的膨胀土的平均重度，单位kN/m³；

S4：根据库伦土压力理论计算饱和膨胀土作用在刚性支挡结构上的极限主动土压力随深度Z的分布p_a(Z)，单位kPa；

S5：通过以下公式确定设置EPS缓冲层的刚性支挡结构在膨胀土增湿至饱和时，在大气影响深度范围内承受膨胀土作用的侧向土压力随深度Z的分布p_L(Z)，单位kPa：

其中，m、n、A为中间变量，

m＝[p₀(Z)-p_a()

式中：

φ′为大气影响深度范围内膨胀土饱和状态下的平均有效内摩擦角，单位°，

H为挡土结构的高度，单位m，

E为EPS缓冲层的弹性模量，单位Mpa，

T为EPS缓冲层的厚度，单位m。

2.如权利要求1所述的膨胀土中设置EPS缓冲层的刚性支挡结构上侧向土压力的计算方法，其特征在于，S2包括：

从现场地表下1m处开始，每隔1m采取原状膨胀土样直至大气影响深度，通过三轴试验确定膨胀土的有效内摩擦角，将不同深度处原状膨胀土样的有效内摩擦角求平均值，得到大气影响深度范围内膨胀土的平均有效内摩擦角φ′。