1.边坡桩间土钉墙组合结构受力计算方法,其特征在于,包括以下步骤:S100:分析桩间水平土拱的形状和大小,确定桩间拱前欠稳定土体区域范围;S200:基于水平土拱效应的桩间土钉墙荷载计算;S300:根据桩间水平土拱形状和大小,划分土钉锚固段与自由段;S400:基于S100-S300,确定土钉长度;S500:土钉加固桩间、拱前欠稳定区域土体后,考虑桩间拱前土体作用,对抗滑桩上的荷载进行计算;步骤S200包括以下步骤:S210:计算桩间拱前土体产生的主动土压力;S220:计算桩间拱前土体的剩余下滑力;S230:二者取大值,获得土钉墙荷载;步骤S210包括以下步骤:S211:采用楔体平衡法划分楔体,通过静力平衡条件计算主动土压力;S212:若岩土体为无粘性土,根据下式获得主动土压力 E a1 : ; ; ;其中, G 1 为楔体 TCG 的自重; G 2 为楔体 OSG 的自重;其中,端点 T 为墙面 CT 与土体破裂面 TG 的交点,端点 C 为墙面 CT 与坡面 CG 的交点,端点 G 为土体破裂面 TG 与坡面 CG 的交点;在楔体 TCG 中作土拱拱轴线 OO' 并划定潜在破裂面,端点 O 是潜在破裂面与与坡面 CG 的交点,端点 S 是潜在破裂面与土体破裂面 TG 的交点;α 为支挡结构墙背与水平面的夹角,当反倾时为钝角, α >90°; β 为坡顶地面与水平面的夹角; θ 为土体破裂面与水平面的夹角; H 1 为边坡的垂直高度; H 2 为潜在破裂面长度; γ 为土体重度; φ 为土体内摩擦角; δ 为土对墙背的摩擦角;S213:若岩土体为黏性土,根据下式获得主动土压力 E a2 : ;其中, L 1 为潜在破裂面底面的长度; L 2 为潜在破裂面竖直面的长度; c 为土体黏聚力;其余参数参见步骤S212;步骤S212中,当边坡为软岩、风化破碎岩时,通过代入综合内摩擦角至主动土压力计算式中获得主动土压力:综合内摩擦角 ,其中, θ R 为岩体破裂面与水平方向的夹角; γ R 为岩体重度; c R 为岩体的黏聚力; φ R 为岩体内摩擦角。
2.根据权利要求1所述的边坡桩间土钉墙组合结构受力计算方法,其特征在于,步骤S100包括以下步骤:S110:相邻两个抗滑桩连线,绘制水平土拱;S120:根据抗滑桩的桩截面宽度和桩间净距,获得水平土拱的中心拱高、内边线拱高和外边线拱高。
3.根据权利要求2所述的边坡桩间土钉墙组合结构受力计算方法,其特征在于,步骤S120中,根据下式获得中心拱高 h 、内边线拱高 h 1 和外边线拱高 h 2 : ;其中, a 为桩截面宽度, d 为桩间净距。
4.根据权利要求1所述的边坡桩间土钉墙组合结构受力计算方法,其特征在于,步骤S300包括以下步骤:S310:计算边坡破裂角,通过边坡破裂角获得潜在破裂面底面的位置;S320:若土钉与水平土拱的拱轴线相交,建立坐标系并通过下式划分土钉锚固段与自由段: ;其中, L f 为土钉自由段长度, L a 为土钉锚固段长度; a 为桩截面宽度; b 为桩截面高度; θ i 为土钉与水平面夹角; α i 为喷锚面与竖直方向夹角; l 为桩顶连线到喷锚面顶线的距离; z 为土钉距离土钉墙墙顶的高度; h 0 为水平土拱拱轴线形成竖直面在破裂面上部的竖向高度或长度; x 为土钉距离桩间跨中截面的距离;S330:若土钉未与水平土拱的拱轴线相交,根据条分法划分土钉锚固段与自由段。
5.根据权利要求4所述的边坡桩间土钉墙组合结构受力计算方法,其特征在于,S400中,基于下式计算土钉长度: ;式中, L 为土钉长度, L f 为土钉自由段长度, L a 为土钉锚固段长度。
6.根据权利要求5所述的边坡桩间土钉墙组合结构受力计算方法,其特征在于,S500包括以下步骤:S510:根据传递系数法获得条块;S520:根据计算式 获得抗滑桩荷载;其中, E 为考虑桩间土体作用的抗滑桩身实际荷载, a 为桩截面宽度, d 为桩间净距, E n-1 为桩背处条块处剩余下滑力; E n 为桩间条块处剩余下滑力。
7.根据权利要求6所述的边坡桩间土钉墙组合结构受力计算方法,其特征在于,当桩间条块为下滑块体时, E n-1 >E n ;当桩间条块为抗滑块体时, E n-1 < E n 。
8.一种用于执行如权利要求1-7中任一项所述的边坡桩间土钉墙组合结构受力计算方法的土钉墙组合结构受力计算装置,其特征在于,包括:获取单元:分析桩间水平土拱的形状和大小,确定桩间拱前欠稳定土体区域范围;土钉墙荷载计算单元:基于水平土拱效应的桩间土钉墙荷载计算;土钉划分单元:根据桩间水平土拱形状和大小,划分土钉锚固段与自由段;土钉长度计算单元:确定土钉长度;抗滑桩荷载计算单元:土钉加固桩间、拱前欠稳定区域土体后,考虑桩间拱前土体作用,对抗滑桩上的荷载进行计算。
9.一种设备,其特征在于,执行如权利要求1-7中任一项所述的边坡桩间土钉墙组合结构受力计算方法。
10.一种存储介质,其特征在于,所述存储介质上存储有指令,当指令在计算机上运行时,使计算机执行如权利要求1-7中任一项所述的边坡桩间土钉墙组合结构受力计算方法。