[发明专利]一种沉井隔墙底部盲区土柱临界高度确定的方法

权利要求书

1.一种沉井隔墙底部盲区土柱临界高度确定的方法，其中，隔墙(1)包括伸入土柱(2)内的刃脚(11)，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

确定土柱(2)发生破坏时分布于所述刃脚(11)两侧的破坏土楔体(21)；

取所述刃脚(11)和所述破坏土楔体(21)为隔离体进行受力分析，得到力的平衡方程：式中，R₀为所述刃脚(11)的踏面上的支撑力，a为所述刃脚(11)的踏面的宽度，c为所述刃脚(11)的斜面上单位面积的粘聚力，d为所述刃脚(11)的高度，α为所述刃脚(11)的斜面相对于水平面的夹角；θ为所述破坏土楔体(21)的下斜面与竖直面之间的夹角，为所述破坏土楔体(21)的下斜面受到土体的支撑力R与所述破坏土楔体(21)的下斜面的法线之间的夹角，δ为所述刃脚(11)传递至所述破坏土楔体(21)上的合力F₂的作用方向与所述刃脚(11)的斜面的法线方向之间的夹角；

根据所述力的平衡方程确定所述土柱(2)的临界高度；

其中，所述根据所述力的平衡方程确定所述土柱(2)的临界高度，包括：取其中，b为所述破坏土楔体(21)的宽度，h为所述土柱(2)的高度；当R₀的极小值与所述隔墙(1)底部测量得到的土体的支撑力相等时，此时R₀对应的h即为所述土柱(2)的临界高度。

2.如权利要求1所述的沉井隔墙底部盲区土柱临界高度确定的方法，其特征在于，所述取所述刃脚(11)和所述破坏土楔体(21)的至少其中之一为隔离体进行受力分析，得到力的平衡方程，包括：

取所述刃脚(11)为隔离体进行受力分析，得到第一平衡方程；

取所述刃脚(11)以及所述刃脚(11)两侧的所述破坏土楔体(21)为隔离体进行受力分析，得到第二平衡方程；

取所述破坏土楔体(21)为隔离体进行受力分析，得到第三平衡方程；

联立所述第一平衡方程、所述第二平衡方程和所述第三平衡方程得到所述力的平衡方程。

3.如权利要求2所述的沉井隔墙底部盲区土柱临界高度确定的方法，其特征在于，所述取所述刃脚(11)为隔离体进行受力分析，得到第一平衡方程，包括：

对所述刃脚(11)进行受力分析；

根据所述刃脚(11)所受上部结构的力F、所述刃脚(11)与所述破坏土楔体(21)之间的粘聚力C₂、所述刃脚(11)的踏面上的支撑力R₀以及所述刃脚(11)的斜面受到所述土柱(2)的竖直反力F₁和水平反力H，建立所述第一平衡方程。

4.如权利要求3所述的沉井隔墙底部盲区土柱临界高度确定的方法，其特征在于，所述第一平衡方程包括第一分方程和第二分方程，

所述第一分方程为：式中，R₀为所述刃脚(11)的踏面上的支撑力，a为所述刃脚(11)的踏面的宽度，α为所述刃脚(11)的斜面相对于水平面的夹角，d为所述刃脚(11)的高度，F₂为所述竖直反力F₁和所述水平反力H的合力，δ为所述合力F₂的作用方向与所述刃脚(11)的斜面的法线方向之间的夹角；

所述第二分方程为：2C₂·sinα+2F₂·cos(α-δ)+R₀＝F，式中，F为所述刃脚(11)所受上部结构的力，C₂为所述刃脚(11)与所述破坏土楔体(21)之间的粘聚力，α为所述刃脚(11)的斜面相对于水平面的夹角，F₂为所述竖直反力F₁和所述水平反力H的合力，δ为所述合力F₂的作用方向与所述刃脚(11)的斜面的法线方向之间的夹角。