一种文物保护挡石墙地基最小嵌固深度预测方法技术

本发明专利技术涉及一种文物保护挡石墙地基最小嵌固深度预测方法，其技术要点是首先确认危石各项参数、拟修建挡石墙的参数，并确定出危石坠落到挡石墙墙背位置处的速度以及对墙背的撞击力，接着确认地基土的内聚力、内摩擦角、重度，确认挡石墙的被动土压力系数，确认挡石墙单位长度上的被动土压力合力，最后计算最小嵌固深度，即当危石发生坠落时，以一定的速度撞击到挡石墙上，该撞击力对挡石墙形成一倾覆力，而挡石墙自身重力及墙背处的土压力共同抵抗挡石墙发生倾覆，挡石墙嵌固深度越大，则阻止挡石墙发生倾覆的能力越强，越不容易倾覆，当倾覆力矩与抵抗倾覆的力矩相等时，挡石墙处于倾覆临界状态，利用该临界状态，确定出挡石墙的最小嵌固深度。墙的最小嵌固深度。

【技术实现步骤摘要】
一种文物保护挡石墙地基最小嵌固深度预测方法


[0001]本专利技术涉及基础建设领域，，特别涉及一种文物保护挡石墙地基最小嵌固深度预测方法。

技术介绍

[0002]我国不少古建筑、寺庙位于陡峭山崖前方，山崖顶部由于风化作用，有的存在危石，这些危石在暴雨、地震等作用下可能会发生坠落。危石坠落是常见的一种地质灾害，一旦坠落对下方古建筑、寺庙和人民生命财产安全造成重大影响。为了防止危石坠落，人们不得不采取各种工程手段进行防护，其中在下方修建挡石墙是一种较为常见的方法。挡石墙除了本身结构强度要足够大，不会在危石作用下被击穿，还需要在地基内有足够的嵌固深度，防止挡石墙在危石撞击力下发生倾倒破坏。迄今为止，对于挡石墙在地基内的嵌固深度，大都依据工程经验进行确定，尚未见到有关的理论方法进行预测。

技术实现思路

[0003]鉴于现有技术的不足，本专利技术所要解决的技术问题是提供一种文物保护挡石墙地基最小嵌固深度预测方法，具有流程性强、结果可靠、使用方便的优点。
[0004]1、为了解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是：一种文物保护挡石墙地基最小嵌固深度预测方法，包括如下步骤：
[0005]步骤S1：确定危石的密度ρ1；
[0006]步骤S2：确定危石的长L1、宽W1、高H1；
[0007]步骤S3：确定危石的质量m1，m1＝L1W1H1ρ1；
[0008]步骤S4：确定危石的重量G1，G1＝m1g，其中，g为重力加速度；
[0009]步骤S5：确定危石所在崖面的坡度β；
[0010]步骤S6：确定拟修建挡石墙的长L2、宽W2、高H2；
[0011]步骤S7：确定挡石墙的重量G2，G2＝L2W2H2ρ2g，其中，ρ2为挡石墙的密度，取2650kg/m3；
[0012]步骤S8：确定危石底面离挡石墙处地面的垂直高度H；
[0013]步骤S9：确定出危石坠落到挡石墙墙背位置处的速度v，其中，μ为危石沿地面滑动时的摩擦系数，取 0.38；
[0014]步骤S10：确定危石坠落到挡石墙墙背时，对墙背的撞击力F1，其中，t为撞击作用时间，取0.01S；
[0015]步骤S11：确定地基土的内聚力c和内摩擦角
[0016]步骤S12：确定地基土的重度γ；
[0017]步骤S13：确定挡石墙的被动土压力系数K
p
，
[0018]步骤S14：确定挡石墙单位长度上的被动土压力合力一E
p1
，其中，z为挡石墙在地基内的最小嵌固深度；
[0019]步骤S15：确定挡石墙单位长度上的被动土压力合力二E
p2
，
[0020]步骤S16：求解以下方程，确定出最小嵌固深度z，
[0021]进一步的，在步骤S1中，在危石所在悬崖上取与危石相同岩性的块石，运回实验室，测试其质量m0；将块石放入装有水的量杯内，利用水面上升的增量，确定出块石的体积V0；将质量除以其体积，得到危石的密度ρ1。
[0022]进一步的，在步骤S2中，利用皮尺或激光测距仪测量出危石的上述三个尺寸。
[0023]进一步的，在步骤S5中，利用倾角传感器，测量出崖面的坡度β。
[0024]进一步的，在步骤S6中，根据挡石墙设计方案，确定出拟修建挡石墙的上述长宽高。
[0025]进一步的，在步骤S8中，利用RTK测量出危石底面的高程和挡石墙处地面的高程，将危石底面的高程减去挡石墙处地面的高程，得到垂直高度H。
[0026]进一步的，在步骤S11中，在地基土内取典型原状土样，运回实验室进行快剪试验，确定出地基土的内聚力c和内摩擦角
[0027]进一步的，在步骤S12中，在地基土内取典型原状土样，运回实验室利用环刀法进行密度试验，测试出其密度后，乘以重力加速度，得到其重度γ。
[0028]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：对于挡石墙在地基内的嵌固深度，在依据工程经验进行确定的同时，利用本计算方法进行预测，将二者互为补充，相互校验，提高工程设计的可靠度。本方法同时具有流程性强、使用方便和结果可靠的优点。
[0029]下面结合具体实施方式对本专利技术做进一步详细的说明。
具体实施方式
[0030]为让本专利技术的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，作详细说明如下。
[0031]一种文物保护挡石墙地基最小嵌固深度预测方法，包括如下步骤：
[0032]步骤S1：确定危石的密度ρ1；
[0033]步骤S2：确定危石的长L1、宽W1、高H1；
[0034]步骤S3：确定危石的质量m1，m1＝L1W1H1ρ1；
[0035]步骤S4：确定危石的重量G1，G1＝m1g，其中，g为重力加速度；
[0036]步骤S5：确定危石所在崖面的坡度β；
[0037]步骤S6：确定拟修建挡石墙的长L2、宽W2、高H2；
[0038]步骤S7：确定挡石墙的重量G2，G2＝L2W2H2ρ2g，其中，ρ2为挡石墙的密度，取2650kg/m3；
[0039]步骤S8：确定危石底面离挡石墙处地面的垂直高度H；
[0040]步骤S9：确定出危石坠落到挡石墙墙背位置处的速度v，其
中，μ为危石沿地面滑动时的摩擦系数，取0.38；
[0041]步骤S10：确定危石坠落到挡石墙墙背时，对墙背的撞击力F1，其中，t为撞击作用时间，取0.01S；
[0042]步骤S11：确定地基土的内聚力c和内摩擦角
[0043]步骤S12：确定地基土的重度γ；
[0044]步骤S13：确定挡石墙的被动土压力系数K
p
，
[0045]步骤S14：确定挡石墙单位长度上的被动土压力合力一E
p1
，其中，z为挡石墙在地基内的最小嵌固深度；
[0046]步骤S15：确定挡石墙单位长度上的被动土压力合力二E
p2
，
[0047]步骤S16：求解以下方程，确定出最小嵌固深度z，
[0048]在本专利技术实施例中，在步骤S1中，在危石所在悬崖上取与危石相同岩性的块石，运回实验室，测试其质量m0；将块石放入装有水的量杯内，利用水面上升的增量，确定出块石的体积V0；将质量除以其体积，得到危石的密度ρ1。
[0049]在本专利技术实施例中，在步骤S2中，利用皮尺或激光测距仪测量出危石的上述三个尺寸。
[0050]在本专利技术实施例中，在步骤S5中，利用倾角传感器，测量出崖面的坡度β。
[0051]在本专利技术实施例中，在步骤S6中，根据挡石墙设计方案，确定出拟修建挡石墙的上述长宽高。
[0052]在本专利技术实施例中，在步骤S8中，利用RTK测量出危石底面的高程和挡石墙处地面的高程，将危石底面的高程减去挡石墙处地面的高程，得到垂直高度H。
[0053]在本专利技术实施例中，在步骤S11中，在地基土内取典型原状土样，运回实验本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种文物保护挡石墙地基最小嵌固深度预测方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤S1：确定危石的密度ρ1；步骤S2：确定危石的长L1、宽W1、高H1；步骤S3：确定危石的质量m1，m1＝L1W1H1ρ1；步骤S4：确定危石的重量G1，G1＝m1g，其中，g为重力加速度；步骤S5：确定危石所在崖面的坡度β；步骤S6：确定拟修建挡石墙的长L2、宽W2、高H2；步骤S7：确定挡石墙的重量G2，G2＝L2W2H2ρ2g，其中，ρ2为挡石墙的密度，取2650kg/m3；步骤S8：确定危石底面离挡石墙处地面的垂直高度H；步骤S9：确定出危石坠落到挡石墙墙背位置处的速度v，其中，μ为危石沿地面滑动时的摩擦系数，取0.38；步骤S10：确定危石坠落到挡石墙墙背时，对墙背的撞击力F1，其中，t为撞击作用时间，取0.01S；步骤S11：确定地基土的内聚力c和内摩擦角步骤S12：确定地基土的重度γ；步骤S13：确定挡石墙的被动土压力系数K
p
，步骤S14：确定挡石墙单位长度上的被动土压力合力一E
p1
，其中，z为挡石墙在地基内的最小嵌固深度；步骤S15：确定挡石墙单位长度上的被动土压力合力二E
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，步骤S16：求解以下方程，确定出最小嵌固深度z，2.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗才松，陈华艳，张丙强，詹金武，付朝江，毕贤顺，臧万军，林新，田金诚，陈海山，郭徽亮，
申请(专利权)人：福建省鼎贤市政园林工程有限公司，
类型：发明
国别省市：