一种抗滑桩加固位置的确定方法与流程

1.本发明涉及边坡加固技术领域，具体而言，涉及一种抗滑桩加固位置的确定方法。


背景技术：

2.抗滑桩是边坡及滑坡加固工程中常用的支护措施，在抗滑桩的设计中，抗滑桩设置的位置是设计的关键点之一，抗滑桩设置位置的合理与否，直接关系到加固工程的成败。若抗滑桩设置过于靠近剪出口，可能会引起抗滑桩上方边坡达不到目标安全系数，沿上方边坡潜在滑面发生破坏；若抗滑桩设置过于靠近后缘拉裂缝，则可能会导致抗滑桩下方边坡达不到目标安全系数，沿下方边坡潜在滑面发生破坏。
3.传统设计中对于抗滑桩设置的位置的选择通常由设计者依据个人经验进行取值，无统一的标准做法，不同设计者确定的抗滑桩位置差异大，甚至不可靠。


技术实现要素：

4.本发明的目的包括，例如，提供一种抗滑桩加固位置的确定方法，通过一个理论性的方法确定抗滑桩的加固位置，为抗滑桩的合理加固位置选取提供统一可靠的做法及流程，避免由设计者依据个人经验进行抗滑桩加固位置选取的随意性，减小设计者确定抗滑桩位置的差异，保证抗滑桩加固位置科学合理及可靠性。
5.本发明的实施例可以这样实现：
6.第一方面，本发明提供一种抗滑桩加固位置的确定方法，包括：
7.获取边坡的分析参数以及边坡的目标安全系数；
8.将分析参数输入边坡稳定性分析计算机中以准备进行边坡整体稳定性分析，分析参数包括边坡的几何参数及材料参数；
9.对边坡的整体稳定性进行分析以获取边坡整体稳定性分析结果，边坡整体稳定性分析结果包括边坡整体安全系数、整体潜在滑面、剪出口位置及后缘拉裂缝位置；
10.判断边坡整体安全系数是否大于目标安全系数，当目标安全系数大于整体安全系数，采用单排抗滑桩对边坡进行加固；
11.以剪出口为起始点，以单排抗滑桩与剪出口的水平间距为横坐标，以边坡安全系数为纵坐标，针对单排抗滑桩位于不同位置时，对上方边坡的稳定性进行分析获取单排抗滑桩位于不同位置时对应的上方边坡安全系数，由此得到上方边坡稳定性线，通过对下方边坡的稳定性分析获取单排抗滑桩位于不同位置时对应的下方边坡安全系数，由此得到下方边坡稳定性线；
12.选取上方边坡稳定性线与下方边坡稳定性线的交点确定采用单排抗滑桩加固时所能达到的最大安全系数；
13.判断最大安全系数是否大于目标安全系数，当最大安全系数大于目标安全系数，由目标安全系数确定目标安全系数线，目标安全系数线与上方边坡稳定性线相较于点a，根据点a确定抗滑桩布置的下限横坐标，目标安全系数线与下方边坡稳定性线相交于点b，根
据点b确定抗滑桩布置的上限横坐标，抗滑桩布置的下限横坐标及上限横坐标之间的坐标范围为抗滑桩布置的合理范围。
14.在可选的实施方式中，判断目标安全系数是否大于整体安全系数的步骤，还包括：
15.若整体安全系数大于目标安全系数，则无需对边坡进行加固。
16.在可选的实施方式中，还包括：将单排抗滑桩对应的横坐标输入边坡稳定性分析计算机中，以进行上方边坡稳定性及下方边坡稳定性的求解，获取将抗滑桩设置于不同位置时的上方边坡安全系数及下方边坡安全系数。
17.在可选的实施方式中，根据上方边坡安全系数及下方边坡安全系数的求解绘制上方边坡稳定性线及下方边坡稳定性线。
18.在可选的实施方式中，结合边坡稳定性分析时的滑面长度、地质条件及边坡集合参数，确定单排抗滑桩的不同位置时的数量以及不同位置时的横坐标。
19.在可选的实施方式中，当最大安全系数小于目标安全系数时，则采用其它方案进行边坡加固。
20.本发明实施例的有益效果包括，例如：本发明实施例提供的一种抗滑桩加固位置的确定方法通过一个理论性的确定抗滑桩的加固位置，为抗滑桩的合理加固位置选取提供统一可靠的做法及流程，避免由设计者依据个人经验进行取值，减小设计者确定抗滑桩位置的差异，保证抗滑桩加固位置科学合理。本发明所提出的抗滑桩加固位置的确定方法，能够保证在边坡上抗滑桩的设置位置更合理，确保上方边坡潜在滑面及下方边坡潜在滑面均达到设计的目标安全系数，保证抗滑桩对边坡加固的可靠性。
附图说明
21.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
22.图1为本发明实施例提供的一种抗滑桩加固位置的确定方法的示意性流程图；
23.图2为本发明实施例提供的一种抗滑桩边坡安全系数与抗滑桩设置位置的关系曲线图；
24.图3为本发明实施例提供的一种边坡本体设置有抗滑桩的结构示意图。
25.图标：1-边坡；11-下方边坡；12-上方边坡；13-剪出口；14-后缘拉裂缝；15-滑面；151-下方边坡潜在滑面；152-上方边坡潜在滑面；2-抗滑桩。
具体实施方式
26.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
27.因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通
技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
28.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
29.在本发明的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
30.此外，若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
31.需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例中的特征可以相互结合。
32.抗滑桩是边坡及滑坡加固工程中常用的支护措施，在抗滑桩的设计中，抗滑桩设置的位置是设计的关键点之一，抗滑桩设置位置的合理与否，直接关系到加固工程的成败。若抗滑桩设置过于靠近剪出口，可能会引起抗滑桩上方边坡达不到目标安全系数，沿上方边坡潜在滑面发生破坏；若抗滑桩设置过于靠近后缘拉裂缝，则可能会导致抗滑桩下方边坡达不到目标安全系数，沿下方边坡潜在滑面发生破坏。
33.传统设计中对于抗滑桩设置的位置的选择通常由设计者依据个人经验进行取值，无统一的标准做法，不同设计者确定的抗滑桩位置差异大，甚至不可靠。
34.针对上述问题，本发明提供的一种抗滑桩加固位置的确定方法，通过一个理论性的方法确定抗滑桩的加固位置，为抗滑桩的合理加固位置选取提供统一可靠的做法及流程，避免由设计者依据个人经验进行取值，减小设计者确定抗滑桩位置的差异，保证边坡上设计的抗滑桩位置的可靠性。
35.下面结合附图详细介绍本发明提供的一种抗滑桩加固位置的确定方法的具体步骤及其带来的相应的技术效果。
36.请参考图1-图3，本发明实施例提供的一种抗滑桩2加固位置的确定方法包括：
37.s100：边坡1整体稳定性分析：
38.在本实施例中，对边坡1的整体稳定性分析以获取分析数据的步骤之前，还包括获取边坡1的分析参数及边坡1的目标安全系数，其中，边坡1 的目标安全系数是根据工程设计的安全等级确定的，将分析参数输入边坡1 稳定性分析计算机中以制备进行边坡1整体稳定性分析。具体的，上述的分析参数包括边坡1的几何参数及边坡1的材料参数。
39.请参考图3，进而根据边坡1的几何参数及材料参数输入边坡1稳定性分析计算机中已准备进行对边坡1的整体稳定性进行分析，以获取边坡1 整体稳定性分析结果，该边坡1整体稳定性分析结果包括边坡1的整体安全系数f
sc
剪出口13位置及后缘拉裂缝14位置。需要说明的是，若抗滑桩 2设置过于靠近剪出口13，虽然加强了下方边坡11稳定性能，但可能会引起抗滑桩2的上方边坡12达不到目标安全系数，沿上方边坡潜在滑面152 发生破坏；反之若抗滑桩2设置过于靠近后缘拉裂缝14，则可能会导致抗滑桩2的下方边坡11达不到目标安全系数，沿下方边坡潜在滑面151发生破坏。因此需要通过在剪出口13与后缘拉裂缝14之间选取合适位置安装抗滑桩2使得整个边坡1的稳定性达到最佳。
40.容易理解的，边坡1的整体安全系数f
sc
可以理解为边坡1在未做任何加固措施时的
安全系数。
41.s200：判断当前边坡1稳定性是否满足要求：
42.在对边坡1的整体稳定性分析以获取分析数据的步骤之后还包括，判断边坡1整体安全系数f
sc
是否大于边坡1的目标安全系数f
st
。容易理解的，边坡1的目标安全系数f
st
可以理解为边坡1的所需要的安全系数。当整体安全系数f
sc
大于目标安全系数f
st
时，则无需对边坡1进行加固。反之，当目标安全系数f
st
大于整体安全系数f
sc
，则需要采用单排抗滑桩2对边坡 1进行加固。
43.在进入分析单排抗滑桩2设置于剪出口13与后缘拉裂缝14之间不同位置时的上方边坡12安全系数以及下方边坡11安全系数的步骤之前，还包括，将单排抗滑桩2不同位置对应的横坐标输入边坡1稳定性分析计算机中，以进行上方边坡12稳定性及下方边坡11稳定性的求解，获取将抗滑桩2设置于不同位置时的上方边坡12安全系数及下方边坡11安全系数。
44.s300：分析上方边坡安全系数及下方边坡安全系数：
45.进而，再进入分析单排抗滑桩2设置于剪出口13与后缘拉裂缝14之间不同位置时上方边坡12安全系数以及下方边坡11安全系数的步骤。
46.s400：绘制上方边坡稳定性线及下方边坡稳定性线：
47.容易理解的，以剪出口13为起始点，以单排抗滑桩2与剪出口13的水平间距为横坐标，以边坡1安全系数为纵坐标，针对单排抗滑桩2位于不同位置时，对上方边坡12的稳定性进行分析获取单排抗滑桩2位于不同位置时对应的上方边坡12安全系数，以单排抗滑桩2与剪出口13的水平间距为横坐标，以上方边坡12的安全系数为纵坐标，由此得到上方边坡稳定性线；通过对下方边坡11的稳定性分析获取单排抗滑桩2位于不同位置时对应的下方边坡11安全系数，以单排抗滑桩2与剪出口13的水平间距为横坐标，以下方边坡11的安全系数为纵坐标，由此得到下方边坡稳定性线。
48.其中结合边坡1的稳定性分析时边坡1的滑面15长度、地质条件及边坡1几何参数等，进而确定单排抗滑桩2的不同位置的数量，以及确定单排抗滑桩2不同位置的横坐标。
49.s500：在选取上方边坡稳定性线与下方边坡稳定性线的交点确定采用单排抗滑桩2加固时所能达到的最大安全系数f
sl
。
50.可以理解的是，单排抗滑桩2的上方边坡稳定性线在剪出口13位置处最小，单排抗滑桩2在逐渐靠近后缘拉裂缝14处的方向上，上方边坡稳定性线逐渐上升，也即上方边坡12稳定性逐渐增大，单排抗滑桩2的下方边坡稳定性线在后缘拉裂缝14处最小，并且单排抗滑桩2在逐渐远离后缘拉裂缝14，在逐渐靠近剪出口13的方向上，下方边坡11稳定性逐渐增大，因此上方边坡稳定性线与下方边坡稳定性线在剪出口13与后缘拉裂缝14 横坐标范围之间有一个交点，该交点处为设置单排抗滑桩2加固时上方边坡12与下方边坡11的稳定性能够同时达到的最大安全系数，记为单排抗滑桩2加固最大安全系数f
sl
。
51.还需判断最大安全系数f
sl
是否大于目标安全系数f
st
，也即为判断该边坡1是否能使用单排抗滑桩2加固，当最大安全系数f
sl
大于目标安全系数 f
st
时，可使用单排抗滑桩2对边坡进行加固。
52.具体的，请继续参考图2，其中横坐标为单排抗滑桩2与剪出口13之间的水平间距x，纵坐标为边坡1的安全系数f。由目标安全系数f
st
确定目标安全系数线，目标安全系数线
与上方边坡稳定性线相交于点a，根据点a确定抗滑桩布置的下限横坐标，目标安全系数线与下方边坡稳定性线相交于点b，根据点b确定单排抗滑桩布置的上限横坐标，单排抗滑桩布置的下限横坐标及上限横坐标之间的横坐标范围为单排抗滑桩布置的合理范围。
53.也就是说，点a与点b之间的坐标范围为单排抗滑桩布置的合理范围。
54.也即，目标安全系数f
st
与最大安全系数f
sl
之间且在点a与点b之间的横坐标对应的安全系数合理安全系数，结合附图2，在纵坐标上的最大安全系数f
sl
与目标安全系数f
st
之间的横坐标，点a与点b之间的横坐标均为合适单排抗滑桩2的加固位置。
55.当最大安全系数f
sl
小于目标安全系数f
st
时，则该边坡1不适用单排抗滑桩2的加固方式，因此需要采用其他加固方案进行边坡1加固。
56.综上所述，本发明实施例提供的一种抗滑桩加固位置的确定方法，为抗滑桩合理加固位置的选取提供统一可靠的做法及流程，避免由设计者依据个人经验进行取值，减小设计者确定抗滑桩位置的差异，保证抗滑桩加固位置科学合理。本发明所提出的抗滑桩加固位置的确定方法，能够保证在边坡上抗滑桩的设置位置更合理，确保上方边坡潜在滑面及下方边坡潜在滑面均达到设计的目标安全系数，保证抗滑桩对边坡加固的可靠性。
57.以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。