技术摘要：
本发明公开了一种考虑多滑动面的单排抗滑桩桩位及设计推力确定方法，包括以下步骤：S1.获取滑坡区域岩土体物理力学参数；S2.构建滑坡几何模型：获取滑坡表面地形，内部地层界面的几何信息，选取一个滑坡典型剖面作为稳定计算的二维模型，即滑坡的几何模型；S3.计算滑坡  全部
背景技术：
抗滑桩是一种应用广泛的滑坡治理支挡结构物，在抗滑桩设计时常面临如何确定 合理的抗滑桩桩位及设计荷载的问题。GB50330—2013建筑边坡工程技术规范及SL386— 2016水利水电工程边坡设计规范中均推荐使用剩余推力法计算抗滑桩设计推力值。一般的 计算步骤包括：通过假定一系列可能的滑动面，并使用剩余推力法计算出各假定滑动面对 应的抗滑稳定安全系数，搜索出安全系数的最小值，其对应的滑动面为最危险滑动面，即滑 坡失稳时将先此滑动面滑动；再将边坡稳定系数设计值回代剩余推力法公式，计算出最危 险滑动面对应的滑坡剩余下滑力，并将其作为抗滑桩的设计推力值。 有研究(李扬波等，土质边坡最大滑坡推力滑动面研究，中外公路，2014)指出最危 险滑动面并不代表是有最大滑坡推力的滑动面，将最危险滑动面的剩余下滑力作为设计推 力值并不合适。当抗滑桩承受滑坡体的推力时，滑体内的应力场发生了变化，因此滑坡前的 最危险滑动面并不一定为加固后的最危险滑动面，该条件下加固边坡无法达到设计安全系 数值。同时抗滑桩布设的位置变化时，对应的设计推力也发生变化，寻找到一个设计推力值 较小的桩位也可以为工程带来一定的经济效益。特别地，当抗滑桩桩位设置不当时，可能导 致整个工程的失效，比如，当抗滑桩位置设置过于靠近滑体前部，可能在桩的后部发生次级 滑坡，即越顶破坏。
技术实现要素：
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种考虑多滑动面的单排抗滑桩桩 位及设计推力确定方法，有效提高了抗滑桩设计的可靠程度，避免了桩位设置不当导致的 滑坡破坏，以及设计推力偏小难以到达设计安全系数的问题。 本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种考虑多滑动面的单排抗滑桩桩 位及设计推力确定方法，包括以下步骤: S1 .获取滑坡区域岩土体物理力学参数，所述物理力学参数包括滑坡区域岩土体 的内摩擦角、粘聚力和密度； S2.构建滑坡几何模型：获取滑坡表面地形，内部地层界面的几何信息，选取一个 滑坡典型剖面作为稳定计算的二维模型，即滑坡的几何模型； S3.计算滑坡稳定安全系数：通过假定一系列滑动面进行搜索，使用剩余推力法计 算所有滑动面的安全系数，找出其中最小值及对应的最危险滑动面；若计算得到的安全系 数FS小于设计值FSd，则需要对边坡进行加固； S4.寻找抗滑桩加固后的潜在滑动面：潜在滑动面定义为安全系数小于设计安全 系数的滑动面，重新选择滑动面搜索范围，找出所有小于设计安全系数的潜在滑动面的所 4 CN 111597626 A 说　明　书 2/6 页 在区域，并记录对应的潜在滑动面的位置，假定共计有m个不满足设计安全系数的潜在滑动 面； S5.计算所有潜在滑动面不同土条块前部对应的剩余下滑力：将设计的安全系数 FS 代入P ＝P S Rd i i 1×ψi-1-Ti Ti /FSd←，在i＝1,2,…,n时依次计算剩余下滑力Pi，即潜在滑动 面不同土条块前部对应的剩余下滑力。 S6.计算所有潜在滑动面不同土条块后部对应的剩余抗滑力： 将设计的安全系数FSd带入如下公式中： Qi＝Qi 1×ψi 1-T S Ri Ti /FSd 在i＝n,n-1,…,1时依次计算剩余抗滑力Qi； 式中， 当i＝n时，取Qi 1＝0； 当第i个条块的剩余抗滑力Qi<0时，停止计算，取条块1，条块2，…,条块i的剩余抗 滑力Q1,Q2,…,Qi为0。 S7.确定抗滑桩设桩范围； S8.计算不同桩位情况下的抗滑桩设计推力值。 其中，所述步骤S3包括以下子步骤： S301.设所述的滑动面为圆弧型滑动面或复合型滑动面： 对于土质边坡滑动面假定为圆弧形，滑动面由3个量确定：A剪入口位置，B剪出口 位置，C剪入口剪出口两点弦对应的圆心角； 对与表层土下部基岩的混合型边坡，滑动面假定为复合型，复合型由剪入段圆弧， 剪出段圆弧和中间段折线土岩分层面三段组成，滑动面由5个量确定：A剪入口位置，B剪出 口位置，C剪入口剪出口两点弦对应的圆心角，D圆弧形剪入段与土岩分层面的相交位置，E 圆弧形剪出段与土岩分层面的相交位置； S302.滑动面搜索： 假定剪入口范围区间为[a，b]，a为剪入点位置的横坐标最小值，b为剪入点位置的 横坐标最大值，单位m；剪出口范围区间[c，d]，c为剪出点位置的横坐标最小值，d为剪出点 位置的横坐标最大值，单位m；圆弧圆心角区间范围[e，f]，e为滑弧圆心角对应的最小值，f 为滑弧圆心角对应的最大值，单位度，最小圆心角e>0°，最大圆心角f计算方式如下： 分别设置搜索的剪入点、剪出点、圆心角数量为i，j，k，则将[a，b]，[c，d]，[e，f]平 均划分为(i-1)，(j-1)，(k-1)个区间，则一共搜索l＝i×j×k个滑动面； S303.某一特定滑动面安全系数计算，首先将滑动面以上的滑体沿垂直方向分割 为n个土条，再按剩余推力法计算安全系数，计算公式如下： Pi＝P S Ri 1×ψi-1-Ti Ti /FS 其中：Pi为第i个土条向下传递给第n 1个土条的推力，当i＝0时，Pi为0，若计算的 Pi值小于0，则取Pi＝0； T Si 为第i个土条沿滑动方向的下滑力，T Si ＝Wisinαi； T Si 为第i个土条沿滑动方向的下滑力， 5 CN 111597626 A 说　明　书 3/6 页 ψi-1为剩余下滑力传递系数， FS为安全系数；Wi为第i个土条的的重量；αi为第i个土条的底坡角度； 为第i个土 条的底部土层的内摩擦角；ci为第i个土条的底部土层的粘聚力； 当计算到最后一个土条的剩余下滑力Pn为0时，对应的FS即为该滑动面的安全系 数； S304.同理，按照步骤S303分别计算出所有滑动面的安全系数，找出其中最小值及 对应的最危险滑动面；若计算得到的安全系数FS小于设计值FSd，则需要对边坡进行加固。 其中，所述步骤S7包括： 对某一潜在滑动面而言，设桩范围为Qi>0的区间内，对所有m个潜在滑动面，设桩 范围为各个潜在滑动面设桩范围区间的交集，若该交集不存在，应考虑设置多排抗滑桩。 所述步骤S8包括： 在步骤S7中确定抗滑桩设桩范围后，计算该区间内不同位置处m个潜在滑动面的 剩余下滑力与剩余抗滑力的差值，取m个差值中的最大值作为该位置处的抗滑桩设计推力， 最终得到一条设计推力随桩位变化的曲线。 本发明的有益效果是：本发明有效提高了抗滑桩设计的可靠程度，可避免桩位设 置不当导致的滑坡破坏，以及设计推力偏小难以到达设计安全系数的缺陷；同时可根据得 到设计推力随桩位变化的曲线，帮助设计人员选择较小的设计推力值。 附图说明 图1为本发明的方法流程图； 图2为实施例中最危险滑动面搜索结果示意图； 图3为实施例中抗滑桩设计推力桩位变化曲线示意图。