本申请涉及数据处理技术领域，特别是涉及一种基坑的整体稳定性识别方法、装置、计算机设备和存储介质。
背景技术：
随着我国基础建设的快速发展，公路、市政、建筑等行业中先后出现了大量深基坑工程。为了规范深基坑工程设计与施工，保证基坑工程安全，从国家到地区相继出台的多本基坑设计规范，对基坑稳定性验算及安全系数取值做出详细规定。从目前已颁布的规范来看，整体稳定性计算均是基坑工程的重点计算项目，是基坑设计的核心内容之一，因此如何快速准确的获得设计基坑的整体稳定性安全系数是每个基坑工程人员十分关心的问题。
目前国内基坑规程均采用圆弧滑动条分法(竖向分条)进行基坑整体稳定性验算，计算时基坑周边土层多为多层土，因此为了准确计算每一条块下滑力或抗滑力，还需根据条块位置及其穿越过的土层进行计算，而且由于采取了竖向分条，其最终计算结果精度势必与分条宽度相关，为了获得合理的精度，竖向分条的宽度只能取相对较小的值，该方法虽能较好的适用于地表起伏较大的情况，但是总体计算量偏大；即便对坑外地面为水平或变化不大的均质土板式支护基坑，其总体计算量仍偏大，涉及的步骤仍较多，不利于设计人员在开挖现场较快地获得基坑的整体稳定性结果，基坑的整体稳定性结果的获取效率还较低。
技术实现要素：
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种有利于提高基坑的整体稳定性识别结果的获取效率的基坑的整体稳定性识别方法、装置、计算机设备和存储介质。
一种基坑的整体稳定性识别方法，所述方法包括：
获取基坑参数，根据所述基坑参数确定破坏滑弧；
根据所述基坑参数，将所述破坏滑弧内的土层进行水平分层，得到多个子土层；
分别计算所述多个子土层的下滑力矩和抗滑力矩，根据所述多个子土层的下滑力矩和抗滑力矩，得到所述破坏滑弧对应的安全系数；
根据所述安全系数，确定对所述基坑的整体稳定性识别结果。
在其中一个实施例中，在获取基坑参数，根据所述基坑参数确定破坏滑弧之后，还包括：根据所述基坑参数和所述破坏滑弧，建立所述基坑的分析概念图；所述分析概念图包括所述基坑的地下水位分布图和所述基坑的内外土层分布图。
在其中一个实施例中，根据所述基坑参数，将所述破坏滑弧内的土层进行水平分层，得到多个子土层，包括：根据所述基坑的内外土层分布图，将所述破坏滑弧内的土层分别分割为基坑内土层和基坑外土层；根据所述地下水位分布图，分别将所述基坑内土层和基坑外土层分割为有水土层和无水土层，并获得到所述多个子土层。
在其中一个实施例中，根据所述多个子土层的下滑力矩和抗滑力矩，得到所述破坏滑弧对应的安全系数，包括：计算所述多个子土层的下滑力矩之和，作为总下滑力矩；计算所述多个子土层的抗滑力矩之和，作为总抗滑力矩；获取所述总抗滑力矩与所述总下滑力矩的比值，作为所述破坏滑弧对应的安全系数。
在其中一个实施例中，所述多个子土层的下滑力矩，可通过基于土层微元体的圆弧积分法获得,并通过下述方式计算得到：
其中，mswj为土层j下滑力矩；qak为土层j顶面的上覆压力；γj为土层j容重，地下水以下按饱和容重，地下水位以上取天然容重；ha为土层j顶面与破坏滑弧圆心的距离；ri为破坏滑弧半径；αa为土层j顶面与破坏滑弧的交点a与破坏滑弧圆心连线的水平夹角；αb为土层j底面与破坏滑弧的交点b与破坏滑弧圆心连线的水平夹角。
在其中一个实施例中，所述多个子土层的抗滑力矩，可通过基于土层微元体的圆弧积分法获得,并通过下述方式计算得到：
其中，mkwj为土层j抗滑力矩；γj为土层j容重，地下水以下按饱和容重，地下水位以上取天然容重；ri为破坏滑弧半径；
在其中一个实施例中，根据所述安全系数，确定对所述基坑的整体稳定性识别结果，包括：若所述安全系数大于预设安全系数，则确定所述基坑的整体稳定性为高稳定性；若所述安全系数小于所述预设安全系数，则确定所述基坑的整体稳定性为低稳定性。
一种基坑的整体稳定性识别装置，所述装置包括：
破坏滑弧确定模块，用于获取基坑参数，根据所述基坑参数确定破坏滑弧；
子土层分割模块，用于根据所述基坑参数，将所述破坏滑弧内的土层进行水平分层，得到多个子土层；
安全系数计算模块，用于计算所述多个子土层的下滑力矩和抗滑力矩，根据所述多个子土层的下滑力矩和抗滑力矩，得到所述破坏滑弧对应的安全系数；
整体稳定性识别模块，用于根据所述安全系数，确定对所述基坑的整体稳定性识别结果。
一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：
获取基坑参数，根据所述基坑参数确定破坏滑弧；
根据所述基坑参数，将所述破坏滑弧内的土层进行水平分层，得到多个子土层；
分别计算所述多个子土层的下滑力矩和抗滑力矩，根据所述多个子土层的下滑力矩和抗滑力矩，得到所述破坏滑弧对应的安全系数；
根据所述安全系数，确定对所述基坑的整体稳定性识别结果。
一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
获取基坑参数，根据所述基坑参数确定破坏滑弧；
根据所述基坑参数，将所述破坏滑弧内的土层进行水平分层，得到多个子土层；
分别计算所述多个子土层的下滑力矩和抗滑力矩，根据所述多个子土层的下滑力矩和抗滑力矩，得到所述破坏滑弧对应的安全系数；
根据所述安全系数，确定对所述基坑的整体稳定性识别结果。
上述基坑的整体稳定性识别方法，通过获取基坑参数，根据基坑参数确定破坏滑弧；根据基坑参数，将破坏滑弧内的土层进行水平分层，得到多个子土层；分别计算多个子土层的下滑力矩和抗滑力矩，根据多个子土层的下滑力矩和抗滑力矩，得到破坏滑弧对应的安全系数；根据安全系数，确定对基坑的整体稳定性识别结果。采用本方法在针对坑外地面为水平或变化不大的板式支护基坑时，根据基坑参数将破坏滑弧内的土层进行水平分层，再计算出基坑的安全系数，结合基坑建筑规范即可得到基坑的整体稳定性识别结果；本方法采用水平土层及地下水位进行分层计算，相比传统竖向条分法，整体步骤有所减少，计算量也随之减少，能够帮助设计人员在开挖现场快速获得基坑的整体稳定性结果，从而提高了基坑的整体稳定性结果的获取效率，有利于设计人员尽快作出相应决策。
附图说明
图1为一个实施例中基坑的整体稳定性识别方法的应用场景图；
图2为一个实施例中基坑的整体稳定性识别方法的流程示意图；
图3为一个实施例中基坑的整体稳定性识别方法的分析概念图；
图4为一个实施例中得到破坏滑弧对应的安全系数的步骤的流程示意图；
图5为一个实施例中下滑力矩和抗滑力矩的计算公式推导简图；
图6为另一个实施例中基坑的整体稳定性识别方法的分析概念图；
图7为一个实施例中基坑的整体稳定性识别方法的装置结构图；
图8为一个实施例中计算机设备的内部结构图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本发明，并不限定本发明的保护范围。
需要说明的是，本发明实施例所涉及的术语“第一\第二\第三”仅仅是区别类似的对象，不代表针对对象的特定排序，可以理解地，“第一\第二\第三”在允许的情况下可以互换特定的顺序或先后次序。应该理解“第一\第二\第三”区分的对象在适当情况下可以互换，以使这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
本发明实施例的术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或模块的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或模块，而是可选地还包括没有列出的步骤或模块，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或模块。
在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
在本文中提及的“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
本申请提供的基坑的整体稳定性识别方法，可以应用于如图1所示的应用环境中。该应用环境包括服务器10、终端设备11；服务器10可以通过网络与终端设备11相连。其中，终端设备11可以但不限于是各种个人计算机、笔记本电脑、智能手机、平板电脑和便携式可穿戴设备等；服务器10可以用独立的服务器或者是多个服务器组成的服务器集群来实现。
在一个实施例中，参照图1，终端设备11获取设计人员在终端界面上输入的基坑参数，并将基坑参数发送至服务器10；服务器10根据基坑参数确定破坏滑弧；根据基坑参数，将破坏滑弧内的土层进行水平分层，得到多个子土层；分别计算多个子土层的下滑力矩和抗滑力矩，根据多个子土层的下滑力矩和抗滑力矩，得到破坏滑弧对应的安全系数；根据安全系数，确定对基坑的整体稳定性识别结果；并将得到的安全系数以及稳定性识别结果发送至终端设备11，以通过终端设备11在终端界面上显示安全系数以及稳定性识别结果，便于设计人员进行查看。
本发明实施例提供一种基坑的整体稳定性识别方法、装置、计算机设备和存储介质，以下分别进行详细说明：
在一个实施例中，如图2所示，提供了一种基坑的整体稳定性识别方法，包括以下步骤：
步骤21，获取基坑参数，根据基坑参数确定破坏滑弧。
在本步骤中，基坑参数主要包括基坑的支护形式、开挖深度及周边地质情况，进一步地，基坑参数包括地层厚度、重度、土层粘聚力、内摩擦角、渗透系数等。根据基坑的参数，可以利用费伦纽斯提出的经验法、牛顿法、遗传法等确定破坏滑弧，得到破坏滑弧的圆心和破坏滑弧的半径。
具体实现中，破坏滑弧的确定与所采用的算法有关，在分析过程中一般均需要进行多次假定，并进行稳定性试算，每次计算均需执行步骤22、23，由此可获得这一假定破坏滑弧对应的基坑安全系数，最终基坑的安全系数应取试算中的最小值。
步骤22，根据基坑参数，将破坏滑弧内的土层进行水平分层，得到多个子土层。
本步骤中，本方法在计算时以破坏滑弧内土层、地下水位分布图和基坑的内外土层分布，进行水平分层。
具体实现中，根据土层及其土层对应外部环境条件，例如有无地下水，基坑内或基坑外等，将土层进行水平分层，得到多个子土层；每个子土层可根据外部环境不同分为不同的土层，一般来说，一个自然土层即为一个子土层，便于后续的计算。
本步骤通过对破坏滑弧内的土层进行水平分层，相比传统采用竖向分条的圆弧滑动条分法计算量大幅减少，加快了设计人员在开挖现场获得基坑的整体稳定性结果的速度。
步骤23，分别计算多个子土层的下滑力矩和抗滑力矩，根据多个子土层的下滑力矩和抗滑力矩，得到破坏滑弧对应的安全系数。
在本步骤中，安全系数的计算与总的抗滑力矩和总的下滑力矩的比值有关，比值越大，则安全系数越高，稳定性越高。
具体实现中，分别根据每个子土层的基坑参数计算土层的下滑力矩和抗滑力矩，然后将所有抗滑力矩相加得到抗滑力矩之和，将所有下滑力矩相加得到下滑力矩之和；抗滑力矩之和与下滑力矩之和的比值即为破坏滑弧对应的安全系数。需要说明的是，在具体操作中，安全系数可以经过上述步骤中条件设置的调整进行多次计算，直到根据某一破坏滑弧计算出的安全系数为多次计算结果中的最小值，即为基坑整体稳定性实际安全系数。
步骤24，根据安全系数，确定对基坑的整体稳定性识别结果。
在本步骤中，稳定性识别结果是对计算出的安全系数的直观体现，安全系数是工程结构设计方法中用以反映结构安全程度的系数；例如现行《建筑基坑支护技术规范》(jgj120-2012)4.2.3条，基坑等级为二级，整体稳定性安全系数取1.3；即基坑参数中基坑等级为2级时，稳定性识别需要利用计算出的安全系数与规范中规定的2级基坑安全系数1.3进行对比得到结果。
具体实现中，根据基坑参数获取对应的基坑规范安全系数；基坑规范安全系数来自基坑建设时采用基坑规范文件中规定的安全系数标准；提取基坑规范安全系数作为预设安全系数，并与破坏滑弧对应的安全系数进行比较；若破坏滑弧对应的安全系数大于预设安全系数，则将整体稳定性识别为高稳定性；若破坏滑弧对应的安全系数小于预设安全系数，则将整体稳定性识别为低稳定性。
本步骤将基坑建设所采用的规范文件与计算出的安全系数联系在一起，便于直接比较，得出稳定性结果，利于设计人员在开挖现场较快地获得基坑的整体稳定性结果。
上述实施例，通过获取基坑参数，根据基坑参数确定破坏滑弧；根据基坑参数，将破坏滑弧内的土层进行水平分层，得到多个子土层；分别计算多个子土层的下滑力矩和抗滑力矩，根据多个子土层的下滑力矩和抗滑力矩，得到破坏滑弧对应的安全系数；根据安全系数，确定对基坑的整体稳定性识别结果。采用本方法在针对坑外地面为水平或变化不大的板式支护基坑时，根据基坑参数将破坏滑弧内的土层进行水平分层，再计算出基坑的安全系数，结合基坑建筑规范即可得到基坑的整体稳定性识别结果；传统安全系数计算方式基于竖向分条，适用于地表起伏较大的情况，但是计算工作量大；而且作为一种近似的计算方法，对每一个破坏滑弧的安全系数的精度计算，都依赖于竖向分条的宽度。本发明采用横向分条，也就是土层分条的方式的改变，精简了计算过程，减少了计算量；基于积分得出的计算公式，对于破坏滑弧安全系数计算，不存在近似的问题；因此，本发明总体上能够帮助设计人员在开挖现场快速获得基坑的整体稳定性结果，从而提高了基坑的整体稳定性结果的获取效率，有利于设计人员尽快作出相应决策。
在一个实施例中，上述步骤21，在获取基坑参数，根据基坑参数确定破坏滑弧之后，还包括：
根据基坑参数和破坏滑弧，建立基坑的分析概念图；分析概念图包括基坑的地下水位分布图和基坑的内外土层分布图。
本实施例中，如图3所示，建立了基坑的破坏滑弧；分析概念图中：破坏滑弧圆心oi；破坏滑弧半径ri；αa为土层j顶面与破坏滑弧的交点a与破坏滑弧圆心连线的水平夹角；αb为土层j底面与破坏滑弧的交点b与破坏滑弧圆心连线的水平夹角；α为土层j的计算点与破坏滑弧圆心连线的水平夹角；hoi为破坏滑弧圆心距地表的高度；hwa为基坑内地下水位埋深；da、db分别为土层j顶面和底面与地表的距离；qk为土层j顶面的上覆压力(即地面超载)。
由于基坑安全系数的计算涉及的参数较多，各个参数之间的关系比较抽象，分析概念图可以更好的标识各个基坑参数之间的连接关系，同时也使得计算的过程更加清楚。
具体实现中，根据基坑参数，确定好破坏滑弧后，将后续需要用到的基坑参数分别标记在以破坏滑弧为基础的图上，形成分析概念图。
本实施例通过建立分析概念图能够快速的掌握基坑的整体情况，清楚的现实各个参数之间的连接关系。
在一个实施例中，上述步骤22，根据基坑参数，将破坏滑弧内的土层进行水平分层，得到多个子土层，包括：根据基坑的内外土层分布图，将破坏滑弧内的土层分别分割为基坑内土层和基坑外土层；根据地下水位分布图，分别将基坑内土层和基坑外土层分割为有水土层和无水土层；根据有水土层和无水土层，得到多个子土层。
本实施例中，基坑内外和有无地下水的分割没有先后顺序。
具体实现中，将图层按照地下水位分布图和基坑的内外土层分布图分别进行分割，得到多个子土层。以图3为例，可分成6层分别为：①坑外土层1(无水)；②坑外土层1；③坑外土层2；④坑外土层3；⑤坑内土层3；⑥坑内土层3(无水)。
本实施例通过将多个子土层进一步区分，能够对不同的土层分别利用积分所得的公式计算。
在一个实施例中，如图4所示，上述步骤23，根据多个子土层的下滑力矩和抗滑力矩，得到破坏滑弧对应的安全系数，包括：
步骤41，计算多个子土层的下滑力矩之和，作为总下滑力矩。
步骤42，计算多个子土层的抗滑力矩之和，作为总抗滑力矩。
步骤43，获取总抗滑力矩与总下滑力矩的比值，作为破坏滑弧对应的安全系数。
具体实现中，分别计算各个子土层的下滑力矩和抗滑力矩；将所有的抗滑力矩和下滑力矩分别加和得到总抗滑力矩和总下滑力矩；总抗滑力矩与总下滑力矩的比值即为破坏滑弧对应的安全系数。
本实施例通过对各个子土层的计算，得到破坏滑弧内土层总的力矩参数，通过比值得到安全系数。
在一个实施例中，上述步骤23，多个子土层的下滑力矩通过下述方式计算得到：
本实施例中，如图5计算公式推导简图所示，上述公式是基于土层微元体的圆弧积分法获得，具体的推导过程如下：
σ(α)＝qak γj(risinα-ha)式2
把式2代入式1，并进行积分即可得土层下滑力矩计算公式3。
其中，mswj为土层j下滑力矩；qak为土层j顶面的上覆压力；γj为土层j容重，地下水以下按饱和容重，地下水位以上取天然容重；ha为土层j顶面与破坏滑弧圆心的距离；ri为破坏滑弧半径；αa为土层j顶面与破坏滑弧的交点a与破坏滑弧圆心连线的水平夹角；αb为土层j底面与破坏滑弧的交点b与破坏滑弧圆心连线的水平夹角；α为土层j的计算点与破坏滑弧圆心连线的水平夹角；σ(α)为土层j计算点上覆总压力。
在一个实施例中，上述步骤23，多个子土层的抗滑力矩通过下述方式计算得到：
本实施例中，如图5计算公式推导简图所示，上述公式可通过基于土层微元体的圆弧积分法获得，推导过程如下：
uα＝ζjγw[risinα-(hoi hwa)]式5
把式2和式5代入式4，并进行积分运算，即可得土层抗滑力矩计算公式6。
其中，mkwj为土层j抗滑力矩；γj为土层j容重，地下水以下按饱和容重，地下水位以上取天然容重；ri为破坏滑弧半径；
在一个实施例中，上述步骤24，根据安全系数，确定对基坑的整体稳定性识别结果，包括：若安全系数大于预设安全系数，则确定基坑的整体稳定性为高稳定性；若安全系数小于预设安全系数，则确定基坑的整体稳定性为低稳定性。
本实施中，预设安全系数来自基坑建设时采用基坑规范文件中规定的安全系数标准，根据国家颁布的文件中对基坑建设的规范进行确定；例如现行《建筑基坑支护技术规范》(jgj120-2012)4.2.3条，基坑等级为二级，安全系数取1.3；即基坑参数中基坑等级为2级时，对应的预设安全系数为1.3。
具体实现中，将计算出的安全系数与预设安全系数进行比较，若安全系数大于预设安全系数，则确定基坑的整体稳定性为高稳定性；若安全系数小于预设安全系数，则确定基坑的整体稳定性为低稳定性。
本实施例将基坑建设所采用的规范文件与计算出的安全系数联系再一起，便于直接比较，得出稳定性结果。
在一个实施例中，如图6所示，以该基坑为例进行稳定性识别：
获取基坑参数，具体如下：板式支护二级基坑，基坑深度5m，采用排桩支护，基坑范围内土层为粉质粘性土，土层重度18kn/m3，内摩擦角
根据基坑参数确定破坏滑弧：根据经验确定破坏滑弧圆心距坑顶边缘为(-1.071m，2.071m)，破坏滑弧半径12.247m(具体如表1)，得到如图6所示分析概念图。
表1
根据基坑参数，将破坏滑弧内的土层进行水平分层，得到多个子土层：如图6所示基坑可分为坑外粉质黏土层和坑内粉质黏土层两个子土层。
计算子土层的下滑力矩和抗滑力矩，上述计算过程如表2所示。
表2
计算整体稳定性安全系数，上述计算过程如表3所示。
表3
该基坑整体稳定性安全系数计算结果为1.141；根据现行《建筑基坑支护技术规范》(jgj120-2012)4.2.3条，基坑等级为二级，安全系数1.3，即预设安全系数为1.3。该基坑安全系数计算结果为1.141，小于预设安全系数1.3，即该基坑的整体稳定性识别结果为低稳定性；如需要达到规范要求，应加深排桩嵌入深度或对基坑坑底进行加固。
应该理解的是，虽然图2、4的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图2、4中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
在一个实施例中，如图7所示，提供了一种基坑的整体稳定性识别装置，包括：破坏滑弧确定模块71、子土层分割模块72、安全系数计算模块73、整体稳定性识别模块74，其中：
破坏滑弧确定模块71，用于获取基坑参数，根据基坑参数确定破坏滑弧；
子土层分割模块72，用于根据基坑参数，将破坏滑弧内的土层进行水平分层，得到多个子土层；
安全系数计算模块73，用于计算多个子土层的下滑力矩和抗滑力矩，根据多个子土层的下滑力矩和抗滑力矩，得到破坏滑弧对应的安全系数；
整体稳定性识别模块74，用于根据安全系数，确定对基坑的整体稳定性识别结果。
在一个实施例中，破坏滑弧确定模块还用于根据基坑参数和破坏滑弧，建立基坑的分析概念图；分析概念图包括基坑的地下水位分布图和基坑的内外土层分布图。
在一个实施例中，子土层分割模块还用于根据基坑的内外土层分布图，将破坏滑弧内的土层分别分割为基坑内土层和基坑外土层；根据地下水位分布图，分别将基坑内土层和基坑外土层分割为有水土层和无水土层；根据有水土层和无水土层，得到多个子土层。
在一个实施例中，安全系数计算模块还用于计算多个子土层的下滑力矩之和，作为总下滑力矩；计算多个子土层的抗滑力矩之和，作为总抗滑力矩；获取总抗滑力矩与总下滑力矩的比值，作为破坏滑弧对应的安全系数。
在一个实施例中，整体稳定性识别模块还用于若安全系数大于预设安全系数，则确定基坑的整体稳定性为高稳定性；若安全系数小于预设安全系数，则确定基坑的整体稳定性为低稳定性。
上述各个实施例，通过获取基坑参数，根据基坑参数确定破坏滑弧；根据基坑参数，将破坏滑弧内的土层进行水平分层，得到多个子土层；分别计算多个子土层的下滑力矩和抗滑力矩，根据多个子土层的下滑力矩和抗滑力矩，得到破坏滑弧对应的安全系数；根据安全系数，确定对基坑的整体稳定性识别结果。采用本方法在针对坑外地面为水平或变化不大的板式支护基坑时，根据基坑参数将破坏滑弧内的土层进行水平分层，再计算出基坑的安全系数，结合基坑建筑规范即可得到基坑的整体稳定性识别结果；相比传统方法整体步骤有所减少，计算量也随之减少，能够帮助设计人员在开挖现场快速获得基坑的整体稳定性结果，从而提高了基坑的整体稳定性结果的获取效率，有利于设计人员尽快作出相应决策。
关于基坑的整体稳定性识别装置的具体限定可以参见上文中对于基坑的整体稳定性识别方法的限定，在此不再赘述。上述基坑的整体稳定性识别装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是服务器，其内部结构图可以如图8所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口和数据库。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的数据库用于存储基坑的整体稳定性识别数据。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种基坑的整体稳定性识别方法。
本领域技术人员可以理解，图8中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现以下步骤：
获取基坑参数，根据基坑参数确定破坏滑弧；
根据基坑参数，将破坏滑弧内的土层进行水平分层，得到多个子土层；
分别计算多个子土层的下滑力矩和抗滑力矩，根据多个子土层的下滑力矩和抗滑力矩，得到破坏滑弧对应的安全系数；
根据安全系数，确定对基坑的整体稳定性识别结果。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：根据基坑参数和破坏滑弧，建立基坑的分析概念图；分析概念图包括基坑的地下水位分布图和基坑的内外土层分布图。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：根据基坑的内外土层分布图，将破坏滑弧内的土层分别分割为基坑内土层和基坑外土层；根据地下水位分布图，分别将基坑内土层和基坑外土层分割为有水土层和无水土层；根据有水土层和无水土层，得到多个子土层。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：计算多个子土层的下滑力矩之和，作为总下滑力矩；计算多个子土层的抗滑力矩之和，作为总抗滑力矩；获取总抗滑力矩与总下滑力矩的比值，作为破坏滑弧对应的安全系数。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：若安全系数大于预设安全系数，则确定基坑的整体稳定性为高稳定性；若安全系数小于预设安全系数，则确定基坑的整体稳定性为低稳定性。
上述各个实施例，通过获取基坑参数，根据基坑参数确定破坏滑弧；根据基坑参数，将破坏滑弧内的土层进行水平分层，得到多个子土层；分别计算多个子土层的下滑力矩和抗滑力矩，根据多个子土层的下滑力矩和抗滑力矩，得到破坏滑弧对应的安全系数；根据安全系数，确定对基坑的整体稳定性识别结果。采用本方法在针对坑外地面为水平或变化不大的板式支护基坑时，根据基坑参数将破坏滑弧内的土层进行水平分层，再计算出基坑的安全系数，结合基坑建筑规范即可得到基坑的整体稳定性识别结果；相比传统方法整体步骤有所减少，计算量也随之减少，能够帮助设计人员在开挖现场快速获得基坑的整体稳定性结果，从而提高了基坑的整体稳定性结果的获取效率，有利于设计人员尽快作出相应决策。
在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
获取基坑参数，根据基坑参数确定破坏滑弧；
根据基坑参数，将破坏滑弧内的土层进行水平分层，得到多个子土层；
分别计算多个子土层的下滑力矩和抗滑力矩，根据多个子土层的下滑力矩和抗滑力矩，得到破坏滑弧对应的安全系数；
根据安全系数，确定对基坑的整体稳定性识别结果。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：根据基坑参数和破坏滑弧，建立基坑的分析概念图；分析概念图包括基坑的地下水位分布图和基坑的内外土层分布图。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：根据基坑的内外土层分布图，将破坏滑弧内的土层分别分割为基坑内土层和基坑外土层；根据地下水位分布图，分别将基坑内土层和基坑外土层分割为有水土层和无水土层；根据有水土层和无水土层，得到多个子土层。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：计算多个子土层的下滑力矩之和，作为总下滑力矩；计算多个子土层的抗滑力矩之和，作为总抗滑力矩；获取总抗滑力矩与总下滑力矩的比值，作为破坏滑弧对应的安全系数。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：若安全系数大于预设安全系数，则确定基坑的整体稳定性为高稳定性；若安全系数小于预设安全系数，则确定基坑的整体稳定性为低稳定性。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，上述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(rom)、可编程rom(prom)、电可编程rom(eprom)、电可擦除可编程rom(eeprom)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(ram)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，ram以多种形式可得，诸如静态ram(sram)、动态ram(dram)、同步dram(sdram)、双数据率sdram(ddrsdram)、增强型sdram(esdram)、同步链路(synchlink)dram(sldram)、存储器总线(rambus)直接ram(rdram)、直接存储器总线动态ram(drdram)、以及存储器总线动态ram(rdram)等。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
1.一种基坑的整体稳定性识别方法，其特征在于，所述方法包括：
获取基坑参数，根据所述基坑参数确定破坏滑弧；
根据所述基坑参数，将所述破坏滑弧内的土层进行水平分层，得到多个子土层；
分别计算所述多个子土层的下滑力矩和抗滑力矩，根据所述多个子土层的下滑力矩和抗滑力矩，得到所述破坏滑弧对应的安全系数；
根据所述安全系数，确定对所述基坑的整体稳定性识别结果。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在获取基坑参数，根据所述基坑参数确定破坏滑弧之后，还包括：
根据所述基坑参数和所述破坏滑弧，建立所述基坑的分析概念图；所述分析概念图包括所述基坑的地下水位分布图和所述基坑的内外土层分布图。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述基坑参数，将所述破坏滑弧内的土层进行水平分层，得到多个子土层，包括：
根据所述基坑的内外土层分布图，将所述破坏滑弧内的土层分别分割为基坑内土层和基坑外土层；
根据所述地下水位分布图，分别将所述基坑内土层和基坑外土层分割为有水土层和无水土层；
根据所述有水土层和无水土层，得到所述多个子土层。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述多个子土层的下滑力矩和抗滑力矩，得到所述破坏滑弧对应的安全系数，包括：
计算所述多个子土层的下滑力矩之和，作为总下滑力矩；
计算所述多个子土层的抗滑力矩之和，作为总抗滑力矩；
获取所述总抗滑力矩与所述总下滑力矩的比值，作为所述破坏滑弧对应的安全系数。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多个子土层的下滑力矩可通过下述方式计算得到：
其中，mswj为土层j下滑力矩；qak为土层j顶面的上覆压力；γj为土层j容重，地下水以下按饱和容重，地下水位以上取天然容重；ha为土层j顶面与破坏滑弧圆心的距离；ri为破坏滑弧半径；αa为土层j顶面与破坏滑弧的交点a与破坏滑弧圆心连线的水平夹角；αb为土层j底面与破坏滑弧的交点b与破坏滑弧圆心连线的水平夹角。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多个子土层的抗滑力矩通过下述方式计算得到：
其中，mkwj为土层j抗滑力矩；γj为土层j容重，地下水以下按饱和容重，地下水位以上取天然容重；ri为破坏滑弧半径；
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述安全系数，确定对所述基坑的整体稳定性识别结果，包括：
若所述安全系数大于预设安全系数，则确定所述基坑的整体稳定性为高稳定性；
若所述安全系数小于所述预设安全系数，则确定所述基坑的整体稳定性为低稳定性。
8.一种基坑的整体稳定性识别装置，其特征在于，所述装置包括：
破坏滑弧确定模块，用于获取基坑参数，根据所述基坑参数确定破坏滑弧；
子土层分割模块，用于根据所述基坑参数，将所述破坏滑弧内的土层进行水平分层，得到多个子土层；
安全系数计算模块，用于计算所述多个子土层的下滑力矩和抗滑力矩，根据所述多个子土层的下滑力矩和抗滑力矩，得到所述破坏滑弧对应的安全系数；
整体稳定性识别模块，用于根据所述安全系数，确定对所述基坑的整体稳定性识别结果。
9.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。
技术总结