(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210902939.1 (22)申请日 2022.07.29 (71)申请人 贵州正业工程技术投资有限公司 地址 550000 贵州省贵阳市南明区双龙航 空港经济区机场路9号太升国际A2栋 14层1402- 34号 申请人 贵州正建 兴业工程质量检测有限公 司 (72)发明人 沈志平　刘慧　付君宜　孙洪　 许飞洲　张晋　杨欣　 (74)专利代理 机构 北京安瑞克专利代理事务所 (特殊普通 合伙) 11902 专利代理师 焦丽 (51)Int.Cl. G06F 30/13(2020.01)G06F 30/20(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 一种后加荷载条件下小直径桩加固岩体结 构面设计方法 (57)摘要 本发明涉及边坡支护领域一种后加荷载条 件下小直径桩加固岩体结构面设计方法。 所述方 法首先获取岩体 外倾结构面 倾角θ、 内摩擦角 粘聚力c、 滑体重度γ、 滑体高度H， 结构面处 桩与岩体应力比n， 单根深埋小直径抗滑桩施工 结束后滑体上部施加的竖向荷载q， 滑体宽度b， 水平延申长度l， 之后利用各参数计算未下滑时 深埋小直径抗滑桩桩身初始轴力值， 以及计算抗 滑力最大时， 深埋小直径抗滑桩的挠曲倾角， 小 直径抗滑桩最小抗压刚度， 以及计算结构面处微 小挠曲变形后， 深埋小直径抗滑桩压缩引起的深 埋小直径 抗滑桩桩身轴力及锚固长度。 本发明相 较经验设计方法可以节约资源。 权利要求书2页 说明书9页 附图2页 CN 115329424 A 2022.11.11 CN 115329424 A 1.一种后加荷载条件下小直径桩加固岩体结构面设计方法， 其特征在于， 包括以下步 骤： 获取岩体外倾结构面倾角 θ、 内摩擦角 粘聚力c、 滑体重度γ、 滑体高度H， 结构面处桩 与岩体应力比n， 单根深埋小直径抗滑桩施工结束后滑体上部施加的竖向荷载q， 滑体宽度 b， 水平延申长度l； 使用下式计算未 下滑时， 深埋小直径抗滑桩 桩身初始轴力值： 式中， A为深埋小直径抗滑桩 截面面积； 计算抗滑力最大时， 深埋小直径抗滑桩的挠曲倾角β1， 其中， 使用牛顿法迭代计算下式 成立时的β 值， 令其 为β1； 上式称为挠曲倾角计算公式， 其中β初值赋为0 °， E为深埋小直径抗滑桩的复合弹性模 量； 使用下式计算深埋小直径抗滑桩的最小抗压刚度； 上式称为 抗压刚度计算公式， 其中， Fst为边坡稳定安全系数； 利用所述抗压 刚度计算公式及挠曲倾角计算公式迭代联合求解， 计算满足抗滑要求的 EA的最小值， 并使用下式确定截面 参数： EA＝EsAp+Em(A‑Ap) 其中， D为深埋小直径抗滑桩直径； d为深埋小直径抗滑桩桩芯钢筋直径； Es为深埋小直 径抗滑桩所用钢筋的弹性模量； Em为深埋小直径抗滑 桩所用砂浆的弹性模量； Ap为深埋小直 径抗滑桩所用钢筋的截面 面积； Fst为边坡稳定安全系数； 使用下式计算结构面处微小挠曲变形后， 深埋小直径抗滑桩压缩引起的深埋小直径抗 滑桩桩身轴力F； 使用以下两式计算深埋小直径抗滑桩的锚固长度； 权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115329424 A 2其中， la为深埋小直径抗滑桩锚 固长度； K为深埋小直径抗滑桩粘结安全系数， frbk为岩 石层与深埋小直径抗滑桩极限粘结强度标准 值， fb为钢筋与砂浆粘结强度标准 值。 2.根据权利要求1所述的一种后加荷载条件下小直径桩加固岩体结构面设计方法， 其 特征在于， 所述方法还 包括： 使用下式验算小直径抗滑桩 截面抗压承载力； F0+F≤Apfy+(A‑Ap)fc 其中， fc为深埋小直径抗滑桩所用砂浆的抗压 强度； fy为深埋小直径抗滑桩所用钢筋的 抗压强度。 3.根据权利要求1所述的一种后加荷载条件下小直径桩加固岩体结构面设计方法， 其 特征在于， 所述结构面处桩与岩体应力比n为竖向荷载条件下， 仅考虑竖向变形情况下的 值。 4.根据权利要求1所述的一种后加荷载条件下小直径桩加固岩体结构面设计方法， 其 特征在于， 深埋小直径 抗滑桩粘结安全系数K根据边坡的安全等级一级、 二级、 三级， 分别取 值为2.6， 2.4， 2.2。 5.根据权利要求1所述的一种后加荷载条件下小直径桩加固岩体结构面设计方法， 其 特征在于， 所述利用所述抗压刚度计算公式及挠 曲倾角计算公式迭代联合求解， 计算满足 抗滑要求的EA的最小值的步骤 包括： 先给定EA的初始值， 带入挠曲倾角计算公式求解β1， 将β1带入抗压刚度计算公式求解 EA； 再带入挠曲倾角计算公式求解β1， 将β1带入抗压 刚度计算公式求解EA； 如此多次循环直 到相邻两次求 解得到的EA相等， 结束循环， 将最后一次解出的EA作为EA的最小值。 6.根据权利要求5所述的一种后加荷载条件下小直径桩加固岩体结构面设计方法， 其 特征在于， 所述EA的初始值取值范围在区间[190852k N， 5089380kN]内。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115329424 A 3