本发明涉及地质工程技术领域，特别是一种桥面触地对岸边挡土墙冲击抗滑移安全性预测方法。
背景技术：
当桥梁采用爆破方法进行拆除时，通常采用将桥墩进行爆破，桥面自由落体塌落到地面上。桥面塌落到地面瞬间，对地面产生较大冲击能量，此能量一方面对桥面正下方的土体产生压缩，另一方面该能量沿着地下向周围传播。桥面触地后，往往对周围的岸边挡土墙产生水平冲击力，对墙背产生水平推力，若此冲击力过大，容易造成挡土墙产生滑移。
迄今为止，岸边挡土墙抗滑移的稳定性大都基于经验判别，尚未见到有关理论计算方法。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明的目的是提出一种桥面触地对岸边挡土墙冲击抗滑移安全性预测方法，具有流程性强、结构简单和结果可靠的优点。
本发明采用以下方案实现：一种桥面触地对岸边挡土墙冲击抗滑移安全性预测方法，具体包括以下步骤：
确定桥面触地瞬间对墙背单位宽度内产生的水平附加力ea；
确定挡土墙单位宽度内的土压力ea0；
根据与确定挡土墙抗滑移的安全系数sf：
式中，μ为挡土墙与地基之间的摩擦系数，g为挡土墙单位宽度内的重量；
若sf大于或等于设定的阈值，则判断挡土墙处于稳定状态，否则判断挡土墙出现滑移破坏。
进一步地，所述确定桥面触地瞬间对墙背单位宽度内产生的水平附加力ea具体包括以下步骤：
确定爆破桥面高度h0、桥面宽度b和桥墩高度h；
采用下式确定单位宽度内桥面的质量m：
m＝bh0ρc；
式中，ρc为桥面混凝土的密度；
采用下式确定桥面触地时的速度v：
式中，g为重力加速度；
采用下式确定单位宽度内桥面触地时的最大冲击力fmax：
式中，δt为桥面与地面的作用时间；
采用下式确定桥面触地时的最大冲击荷载pmax：
pmax＝fmax/b；
采用下式确定触地后对岸边挡土墙墙背产生的水平附加应力σx：
式中，x为桥面中心至挡土墙墙背的水平距离，m＝z/b，z为挡土墙深度，是变量，从地表变化到墙底处；n＝x/b；
采用下式确定桥面触地瞬间对墙背单位宽度内产生的水平附加力ea：
式中，h为挡土墙高度。
进一步地，所述确定挡土墙单位宽度内的土压力ea0具体包括以下步骤：
采用下式确定挡土墙单位宽度内的重量g：
g＝a0γr；
式中，a0为挡土墙横截面积，γr为挡土墙重度；
采用下式确定挡土墙单位宽度内的土压力ea0：
其中，
式中，γ为挡土墙后方填土的重度，c为挡土墙后方填土的粘聚力，
进一步地，所述设定的阈值去1.0。
与现有技术相比，本发明有以下有益效果：本发明所提出的预测方法，具有流程性强、结构简单和结果可靠的优点。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步说明。
应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
本实施例提供了一种桥面触地对岸边挡土墙冲击抗滑移安全性预测方法，具体包括以下步骤：
确定桥面触地瞬间对墙背单位宽度内产生的水平附加力ea；
确定挡土墙单位宽度内的土压力ea0；
根据与确定挡土墙抗滑移的安全系数sf：
式中，μ为挡土墙与地基之间的摩擦系数，g为挡土墙单位宽度内的重量；
若sf大于或等于设定的阈值，则判断挡土墙处于稳定状态，否则判断挡土墙出现滑移破坏。
在本实施例中，所述确定桥面触地瞬间对墙背单位宽度内产生的水平附加力ea具体包括以下步骤：
确定爆破桥面高度h0、桥面宽度b和桥墩高度h；
采用下式确定单位宽度内桥面的质量m：
m＝bh0ρc；
式中，ρc为桥面混凝土的密度；
采用下式确定桥面触地时的速度v：
式中，g为重力加速度；
采用下式确定单位宽度内桥面触地时的最大冲击力fmax：
式中，δt为桥面与地面的作用时间；
采用下式确定桥面触地时的最大冲击荷载pmax：
pmax＝fmax/b；
采用下式确定触地后对岸边挡土墙墙背产生的水平附加应力σx：
式中，x为桥面中心至挡土墙墙背的水平距离，m＝z/b，z为挡土墙深度，是变量，从地表变化到墙底处；n＝x/b；
采用下式确定桥面触地瞬间对墙背单位宽度内产生的水平附加力ea：
式中，h为挡土墙高度。
在本实施例中，所述确定挡土墙单位宽度内的土压力ea0具体包括以下步骤：
采用下式确定挡土墙单位宽度内的重量g：
g＝a0γr；
式中，a0为挡土墙横截面积，γr为挡土墙重度；
采用下式确定挡土墙单位宽度内的土压力ea0：
其中，
式中，γ为挡土墙后方填土的重度，c为挡土墙后方填土的粘聚力，
在本实施例中，所述设定的阈值去1.0。
特别的，本实施例的具体实施步骤如下：
(1)确定爆破桥面高度h0、桥面宽度b和桥墩高度h。
本实施例采用皮尺、激光测距仪或全站仪等测量设备现场量测拆除桥梁的上述参数。
(2)确定单位宽度内桥面的质量m。
m＝bh0ρc
其中，ρc为桥面混凝土的密度，取2500kg/m3。
(3)确定桥面触地时的速度v
其中，g为重力加速度。
(4)确定单位宽度内桥面触地时的最大冲击力fmax。
其中，δt为桥面与地面的作用时间，由现场试验实测得到。
(5)确定桥面触地时的最大冲击荷载pmax。
pmax＝fmax/b
(6)确定桥面中心至挡土墙墙背的水平距离x。该距离由现场实测得到。
(7)确定触地后对岸边挡土墙墙背产生的水平附加应力σx。
其中，m＝z/b，z为挡土墙深度，为变量，从地表变化到墙底处；n＝x/b。
(8)确定桥面触地瞬间对墙背单位宽度内产生的水平附加力ea。
其中，h为挡土墙高度。
(9)确定挡土墙单位宽度内的重量g。
g＝a0γr
其中，a0为挡土墙横截面积，现场对挡土墙横断面尺寸进行量测，然后利用几何关系，计算出挡土墙横截面积；γr为挡土墙重度，对于混凝土挡土墙，γr取25kn/m3，对于块石砌筑挡土墙，γr取26kn/m3。
(10)确定挡土墙后方填土的粘聚力c、内摩擦角
在挡土墙后方取原状土样，运回实验室进行直剪试验，测得土体的粘聚力和内摩擦角；利用环刀法，测试出土体的密度，然后乘以重力加速度得到土体的重度。
(11)确定挡土墙单位宽度内的土压力ea0。
(12)确定挡土墙与地基之间的摩擦系数μ。
利用现场大型直剪试验测得挡土墙与地基之间的摩擦系数μ。
(13)确定挡土墙抗滑移的安全系数sf。
(14)判断挡土墙的安全性，若sf大于或等于1.0，则挡土墙处于稳定状态，否则挡土墙出现滑移破坏。
下面本实施例以一具体桥梁为例进行说明。
某城市桥梁达到了危桥标准，桥面宽度和高度均较大，采用爆破拆除，利用直尺、激光测距仪等测量设备，测量了桥面高度h0为1.8m、桥墩高度h为11.2m、桥面宽度b为23.3m；确定单位宽度内桥面的质量m为104850kg，确定桥面触地时的速度v为14.8m/s；确定单位宽度内桥面触地时的最大冲击力fmax为77589kn，其中现场试验实测得到桥面与地面的作用时间δt为0.02s；确定桥面触地时的最大冲击荷载pmax为3330kpa；该墙面附近有一岸边挡土墙，该挡土墙墙高h为3.1m，墙背和墙面几乎完全垂直，由块石砌筑，墙顶和墙底宽度约为2.1m，由现场实测得到桥面中心至挡土墙墙背的水平距离x为89.0m；进一步计算该墙面触地后对岸边挡土墙墙背产生的水平附加应力σx，以及采用matlab编程，计算出桥面触地瞬间对墙背产生的水平附加力ea为34.1kn/m；挡土墙横截面积为6.51m2，确定挡土墙单位宽度内的重量g为169.26kn；在挡土墙后方取原状土样，运回实验室进行直剪试验，测得土体的粘聚力c为12kpa，内摩擦角
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。