[發(fā)明專利]一種裝配式擋土墻穩(wěn)定性計算方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210018310.0
• 申請日: 2022-01-07
• 公開（公告）號: CN114282393B
• 公開（公告）日: 2023-05-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李兆龍;何明靜;曲宏略;王義春;路兆印;劉延龍;姜彬;張星;張建經(jīng);鄧媛媛;聶健行;邢蘭濤;張炎偉;張明;董望旺;朱夢佳
• 申請（專利權(quán)）人: 中鐵二十三局集團(tuán)有限公司;中鐵二十三局集團(tuán)第一工程有限公司;西南石油大學(xué)
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F17/10;E02D17/20;E02D29/02;G06F119/14
• 代理公司: 四川力久律師事務(wù)所 51221
• 代理人: 陳明龍

本發(fā)明公開了一種裝配式擋土墻穩(wěn)定性計算方法，包括以下步驟：計算局部穩(wěn)定性包括計算局部穩(wěn)定系數(shù)；計算抗傾覆穩(wěn)定性包括計算抗傾覆穩(wěn)定系數(shù)，抗傾覆穩(wěn)定系數(shù)為抗傾覆力矩與傾覆力矩的比值；計算抗滑動穩(wěn)定性包括計算抗滑穩(wěn)定系數(shù)，抗滑穩(wěn)定系數(shù)為抗滑力與滑動力的比值；計算地基承載力包括計算最大主應(yīng)力、最小主應(yīng)力、地基承載力特征值。本發(fā)明在穩(wěn)定性計算中根據(jù)該裝配式擋土墻的支護(hù)特點(diǎn)，考慮了局部穩(wěn)定性和抗傾覆穩(wěn)定性、抗滑動穩(wěn)定性、擋土墻地基承載力的整體穩(wěn)定性，充分評估了裝配式擋土墻的穩(wěn)定性，計算過程簡便、可靠性強(qiáng)，具有很大的實(shí)際應(yīng)用價值，對新型裝配式擋土墻在邊坡工程中的應(yīng)用發(fā)展具有重要的意義。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及巖土工程技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種裝配式擋土墻穩(wěn)定性計算方法。

背景技術(shù)

邊坡支護(hù)作為基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)進(jìn)程中不可避免的工程項(xiàng)目，如何保證在建設(shè)過程中原始坡體的穩(wěn)定性，成為基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)進(jìn)程中不得不解決的課題。目前人們研究出了各種各樣的邊坡支護(hù)技術(shù)來確保坡體的穩(wěn)定性。在建設(shè)過程中常用到的支護(hù)形式有：噴錨支護(hù)、擋土墻支護(hù)、錨桿框架梁支護(hù)、樁板支護(hù)等。雖然上述支護(hù)形式能夠滿足當(dāng)前邊坡支護(hù)工程的需求，但仍然存在不同程度的問題諸如：施工現(xiàn)場技術(shù)要求高、工序復(fù)雜繁瑣、對環(huán)境造成污染、影響后期環(huán)境的恢復(fù)等。使用傳統(tǒng)的邊坡支護(hù)技術(shù)由于需要在現(xiàn)場進(jìn)行大量的混凝土澆注工作，往往會造成施工周期的延長，對當(dāng)?shù)丨h(huán)境造成破壞。除此之外，高陡坡體上不方便澆注混凝土也對邊坡支護(hù)工程的施工帶來了一定的困難。

為了解決這一系列問題，一種具有造價低、便于施工、施工工期短、可生態(tài)防護(hù)化、可用于高陡邊坡的新型裝配式擋土墻在工程中應(yīng)運(yùn)而生，新型裝配式擋土墻的墻體包括構(gòu)件和填土。設(shè)計裝配式擋土墻過程或裝配式擋土墻安全性評估過程中，需要對設(shè)計的裝配式擋土墻穩(wěn)定性進(jìn)行評估，專利文獻(xiàn)CN107447774A公開了雙排樁基懸臂式擋土墻整體穩(wěn)定性計算方法，該方法包括以下步驟：(1)雙排樁基懸臂式擋土墻抗滑計算：把雙排樁基懸臂式擋土墻按結(jié)構(gòu)伸縮縫設(shè)置間距分幅斷開分析，分別統(tǒng)計單幅擋土墻的樁基總數(shù)量；計算每幅擋土墻的總水平土壓力；計算樁基的斜截面抗剪承載力；計算雙排樁基礎(chǔ)懸臂式擋土墻滑動穩(wěn)定系數(shù)Kc；(2)雙排樁基懸臂式擋土墻抗傾覆計算：計算雙排樁基懸臂式擋土墻結(jié)構(gòu)的抗傾覆力矩；計算雙排樁基懸臂式擋土墻結(jié)構(gòu)的傾覆力矩；計算雙排樁基懸臂式擋土墻結(jié)構(gòu)的傾覆安全系數(shù)。該擋土墻穩(wěn)定性計算中只考慮了滑動穩(wěn)定性和傾覆穩(wěn)定性，對于擋土墻穩(wěn)定性計算不夠全面。目前還沒有一種穩(wěn)定性計算方法能應(yīng)用到裝配式擋土墻中，因此，急需一種針對裝配式擋土墻的穩(wěn)定性計算方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于現(xiàn)有技術(shù)中沒有能針對裝配式擋土墻的穩(wěn)定性的計算方法，提供一種裝配式擋土墻穩(wěn)定性計算方法，可將其應(yīng)用于裝配式擋土墻邊坡的設(shè)計中，可為邊坡支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計提供依據(jù)，也可以保證裝配式擋土墻使用的安全性。

為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供了以下技術(shù)方案：

一種裝配式擋土墻穩(wěn)定性計算方法，所述方法包括：計算所述擋土墻局部穩(wěn)定性和計算所述擋土墻整體穩(wěn)定性；計算所述擋土墻整體穩(wěn)定性包括計算所述擋土墻抗傾覆穩(wěn)定性、計算所述擋土墻抗滑動穩(wěn)定性、計算所述擋土墻地基承載力。

計算所述擋土墻局部穩(wěn)定性包括計算局部穩(wěn)定系數(shù)，若局部穩(wěn)定系數(shù)大于1.3，則所述擋土墻局部穩(wěn)定性好；所述局部穩(wěn)定系數(shù)計算公式如下：

其中K′_s為所述局部穩(wěn)定系數(shù)，G_h為深度h處所述擋土墻自重，E_ax為墻背的土壓力E_a水平分力，E_ax＝E_a?cos(δ-ε)，δ為墻背與填土的摩擦角，ε為墻背傾角；E_ay為墻背的土壓力E_a豎向分力，E_ay＝E_a?sin(δ-ε)；μ為摩擦系數(shù)。