[发明专利]推移式滑坡预应力锚索刚性桩计算方法

权利要求书

1.一种推移式滑坡预应力锚索刚性桩计算方法，其特征在于，推移式滑坡预应力锚索刚性桩包括锚索桩、锚索和锚礅；锚索桩的桩顶设有锚索，锚索桩与锚索固定连接，锚索的一端固定在锚礅上，锚索的另一端固定在边坡的岩土体中；

所述推移式滑坡预应力锚索刚性桩计算方法为：首先，将锚索桩与锚索视为一个整体，并设定桩在滑面以上的桩长为h₁、滑面以下的桩长为h₂、桩前土抗力高度为h_k、桩的计算宽度为B_p；其次，根据滑坡的运动形式，计算设桩处推移式滑坡的桩前土抗力；最后，根据锚拉点处的位移变形协调，建立位移变形协调平衡方程；由位移变形协调平衡方程、滑坡推力以及桩前土抗力的平衡条件计算出桩身转角、锚索实际拉力、锚固段桩侧弹性抗力以及桩身截面剪力、弯矩和位移。

2.根据权利要求1所述的推移式滑坡预应力锚索刚性桩计算方法，其特征在于，所述根据滑坡的运动形式，计算设桩处推移式滑坡的桩前土抗力的方法为：推移式滑坡前缘有放射状裂隙，裂隙平行于滑动方向，此时在滑坡下部设置的抗滑桩受到桩前土抗力的作用，桩前土抗力大小与桩前滑面倾角有关，当倾角为正时，忽略桩前土抗力的作用，当倾角为负时，计算桩前土抗力；

桩前土抗力E_K在地面处的强度分布为q₃，桩前土抗力E_K在滑面处的强度分布为q₄；其计算公式分别为：

其中，S为桩前土单位计算面积，b为桩宽，m₁为桩前土抗力分配系数，α为桩前滑面倾角，γ为土的重度，为土的内摩擦角。

3.根据权利要求1或2所述的推移式滑坡预应力锚索刚性桩计算方法，其特征在于，所述锚拉点的位移变形协调方程为：

d(P-P₀)＝△φ(y₀+d)；

其中，P₀为锚索的初始预应力，P为锚索实际拉力，δ为锚索的柔度系数，△φ为桩的转动角度，y₀为桩的转动点距锚固段顶端的距离，d为锚拉点距滑动面的距离；且△_i＝△φ(y₀+d)，f_i＝d(P-P₀)，l_i为锚索自由段长度，A_s为每束锚索截面积，E_g为锚索的弹性模量，N为每孔锚索的束数；

所述位移变形协调平衡方程包括桩底处剪力平衡方程、弯矩平衡方程，分别表示为：

其中，A为滑动面处的地基系数，m为地基比例系数，Q₀为滑面处桩的剪力，M₀为弯矩，且q₁为滑坡推力在桩顶的强度分布，q₂为滑坡推力在滑面处的强度分布，q₃为桩前土抗力在地面处的强度分布，q₄为桩前土抗力在滑面处的强度分布。

4.根据权利要求3所述的推移式滑坡预应力锚索刚性桩计算方法，其特征在于，所述桩的转动角度△φ的计算方法为：

5.根据权利要求3所述的推移式滑坡预应力锚索刚性桩计算方法，其特征在于，所述桩的转动点距锚固段顶端的距离y₀的计算方法为：

其中，Q₁为滑坡推力作用下滑面处桩所产生的剪力，M₁为滑坡推力作用下滑面处桩所产生的弯矩，Q₂为桩前土抗力作用下滑面处桩所产生的剪力，M₂为桩前土抗力作用下滑面处桩所产生的弯矩。

6.根据权利要求3所述的推移式滑坡预应力锚索刚性桩计算方法，其特征在于，所述锚索实际拉力的计算方法为：