[發明專利]利用位移監測同時確定抗滑樁樁位和臨界深度的方法

無效

• 申請號: 201310041985.8
• 申請日: 2013-02-02
• 公開（公告）號: CN103150421A
• 公開（公告）日: 2013-06-12
• 發明（設計）人: 賀可強;王榮魯;郭宗河;李增濤;王海艇
• 申請（專利權）人: 青島理工大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 王吉勇

技術領域

本發明涉及一種同時確定抗滑樁樁位和臨界深度的方法，具體涉及一種利用位移監測同時確定抗滑樁樁位和臨界深度的方法。本發明屬于巖土工程邊坡與滑坡地質災害評價防治技術領域。

背景技術

在地質滑坡治理工程中，滑坡抗滑樁空間位置和臨界深度兩者的同時確定是滑坡防治工程設計的首要條件并起著至關重要的作用，是滑坡防治工程成敗的重要關鍵因素。目前，滑坡抗滑樁空間位置和樁長的確定與設計方法一般有以下幾種：一是鉆探和物探確定法。此法以鉆探與物探為主要手段，通過勘察和鉆探確定滑坡坡體土層厚度，以此確定抗滑樁樁長的地質勘察方法；二是極限平衡法，主要包括剩余推力法和改進的簡化Bishop法，假定滑坡坡體在剪切滑移帶已經形成，通過假設滑移面計算穩定性系數再確定絕對剛性抗滑樁體長度；三是利用有限元分析軟件進行數值模擬邊坡應力場的基礎上，引入巖土體破壞強度準則，建立理想彈塑性模型來確定最大位移變形場與圓弧形剪切滑移帶來確定抗滑樁空間位置和樁長。

由以上分析方法可知，鉆探與物探確定法存在投資大、耗時長，且勘察過程中不可避免對滑坡坡體本身產生擾動破壞，因此很難完整勘探整個滑坡坡體區域下土體的厚度，并且對抗滑樁的空間位置定位無法確定；極限平衡法需對樁土受力以及邊坡剪切滑移帶進行假定，滑移體本身也簡化為各向同性體，同時將邊坡穩定性分析和抗滑力分開計算，使得計算過程繁瑣；有限元數值分析法確定抗滑樁空間位置和樁長是建立在確定合理的本構關系和準確的土層物理力學參數明確已知的條件下，而且由于取樣和試驗條件的限制很難獲取準確的巖土體物理力學參數，難以真實反映滑坡坡體實際情況，其結果容易受到上述因素及有限元軟件“黑箱子”和人為因素影響而產生較大誤差，并且還存在計算過程繁瑣、計算量大和計算時間長等局限性問題，其方法大多停留在確定模糊位移場上，所求位移并不能代表滑坡真實位移變化，無法有效確定整個滑坡坡體區域的抗滑樁空間位置和樁長，同時樁長的確定難以保證其合理性。

以上方法在確定抗滑樁樁位與臨界深度上均是以滑坡坡體力學分析與評價為基礎和前提條件的，所以在某種程度上均存在上述力學分析與評價法的局限和不足，因此，尋找和利用位移監測同時確定抗滑樁空間位置和臨界深度的方法具有很重要的實際意義。

發明內容

本發明的目的是為克服上述現有技術的不足，提供一種利用位移監測同時確定抗滑樁樁位和臨界深度的方法，適用于堆積層滑坡抗滑樁樁位和臨界深度的確定與設計。

為實現上述目的，本發明采用下述技術方案：

一種利用位移監測同時確定抗滑樁樁位和臨界深度的方法，步驟如下：

（1）針對待治理邊坡地質進行調查分析與評價，確定滑坡坡體區域；

（2）坡體網格劃分及位移監測點位置選取：對滑坡坡體區域進行m*n方形網格劃分，網格大小按照實際坡體大小確定，其中，m、n均為大于等于3的整數，m為網格縱向等間距劃分線數，即研究坡體剖面下二維剪切滑移帶曲線形狀對應的線數；n為網格橫向等間距劃分線數；位移監測點由若干個位移監測基準點和位移變形監測點組成，位移監測基準點設為K₁~K_x，x為大于等于3的整數，設定在監測滑坡坡體以外穩定的基巖或無變形的區域，形成控制網；滑坡位移變形監測點布置在滑坡坡體區域內的網格線交點上，位移變形監測點編號以矩陣形式F_(i，j)表示，其中，i、j均為整數，i＝1~n,j＝1~m，i、j分別為邊坡沖溝周界由左到右、從后緣拉張破裂壁到前緣剪出口依次計數；

（3）監測設備安裝及位移監測：根據步驟（2）對應安裝位移變形監測點的無線監測設備及位移監測基準點的監測設備，使埋設的監測設備與滑坡表層緊密耦合，設備之間相互獨立，互不干涉，監測每個監測點水平、垂直位移變化值；

（4）確定滑坡位移每個監測點合成總位移值S_(i，j)與垂直位移方向率；

（5）確定滑坡失穩性質與抗滑樁空間加固位置；

（6）確定滑坡坡體剪切滑移帶臨界深度：利用垂直位移方向率確定坡體剖面剪切滑移帶形狀曲線，并確定真實二維剪切滑移帶曲線y₁...y_j...y_m，共得到m個曲線，運用所得剪切滑移帶曲線確定滑坡坡體剪切滑移帶臨界深度；

（7）確定滑坡抗滑樁樁長；

（8）抗滑樁的信息化施工。