淺議滑坡穩(wěn)定性計算方法及參數(shù)的選擇

■姚騰飛 周鑫

（湖南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局四〇二隊 湖南長沙 410014）

淺議滑坡穩(wěn)定性計算方法及參數(shù)的選擇

■姚騰飛 周鑫

（湖南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局四〇二隊 湖南長沙 410014）

增大下滑力法和強度折減法是滑坡穩(wěn)定性分析傳遞系數(shù)法主要采用的兩種解法。本文通過對兩種解法的優(yōu)缺點進行分析，探討參數(shù)選擇在傳遞系數(shù)法解法中的運用。

滑坡穩(wěn)定性分析傳遞系數(shù)法系數(shù)選擇

傳遞系數(shù)法，又名不平衡推力法或剩余推力法，該方法能夠進行具有各種負責滑動面的滑坡穩(wěn)定性計算。傳遞系數(shù)法主要有兩種解法：一種是增大下滑立法，另一種是強度折減法。

1 兩種解法的計算公式

基于增大下滑力法和強度折減法計算滑坡穩(wěn)定性是，其穩(wěn)定系數(shù)表達式的形式相同。

但是，在傳遞系數(shù)表示式上有所不同，強度折減法的傳遞系數(shù)為：

Fs為穩(wěn)定系數(shù)；Wi為第i條塊滑體所受的重力；Ψi為第i條塊滑體的內(nèi)摩擦角；Ci為第i條塊滑體的粘聚力；Li為第i條滑動面長度；Li為第i條滑動面長度；Ri為作用于i條塊的抗滑力；Ti為作用于第i條塊滑動面上的下滑力；Ψi為第i—1條塊剩余下滑力傳遞至第i塊段時的傳遞系數(shù)；θi-1和θi-分別為第i—1條塊和第i條塊的滑動面與水平面的夾角。

2 兩種計算法的優(yōu)缺點

（1）增大下滑力的方法顯示計算公式，計算相對簡便。強度折減法為隱式計算公式，需要進行迭代計算，計算過程較為復雜。

（2）符合力學平衡的程度。在增大下滑力法計算過程中，只是將下滑力增大K倍，沒有將垂直于下滑力方向的自重分力同時增加K倍，在這一點上，增大下滑力的方法不能完全滿足經(jīng)理平衡的條件，因此，這種方法在進行理論計算時較為實用，而在實際工程計算中，采用的不多。而強度折算法比較符合實際情況，在實際的工程計算時，采用的比較多。

3 對兩種計算方法的不同觀點

在通過對某滑坡的縮尺無理模型試驗結果與其強度折算法和增大下滑力法的計算結果進行比較后認為，對于滑動面為折線型的滑坡，采用基于超載法的傳遞系數(shù)法來計算穩(wěn)定性系數(shù)更合理可靠。但是，滑坡縮尺物理模型所采用的材料和滑坡原型在材料相似上存在一定誤差，做定性分析尚可，但是在定量計算上還不能完全符合要求。滑坡穩(wěn)定性理論計算的結果應與滑坡原型觀測的數(shù)據(jù)進行比對后，得出的結果才較為合理，單憑縮尺物理模型試驗結果做出的結論的可信度不是很高。

4 相關系數(shù)的選擇時應注意的問題

（1）穩(wěn)定系數(shù)的參照物是滑坡本身，物理意義是滑坡當前的穩(wěn)定程度（不考慮地震力及一定年限內(nèi)各種可能的不利條件與作用因素的影響），或滑坡治理后的穩(wěn)定程度（考慮地震力及工程使用年限內(nèi)各種可能的不利條件與作用因素的影響）。

（2）安全系數(shù)的參照物是滑坡威脅的對象，物理意義是滑坡威脅對象的安全程度，數(shù)值上相當于滑坡當前的穩(wěn)定程度（不考慮地震力及一定年限內(nèi)各種可能的不利條件與作用因素的影響），或滑坡治理后應該達到的穩(wěn)定程度（考慮地震力及工程使用年限內(nèi)各種可能的不利條件與作用因素的影響）。在計算穩(wěn)定系數(shù)的公式中和計算推力的公式中必須混用，即這兩個公式應是一致的，規(guī)范中模糊的“穩(wěn)定安全系數(shù)”概念應是由此而來。但交通部、國土資源部上述規(guī)范的穩(wěn)定性和推力計算公式都不一致，無法檢算。

（3）安全系數(shù)反映的是對抗滑力和下滑力的了解程度，這是一些專家一直要求分清穩(wěn)定系數(shù)和安全系數(shù)概念的原因。但可以看出，這與上述兩條并不矛盾：對滑坡越了解，考慮因素越齊全、準確，且滑帶土強度指標取值偏低，則滑坡治理后的穩(wěn)定系數(shù)可以要求低一些，表現(xiàn)為設計時的安全系數(shù)可取小一些；若對滑坡不了解，考慮因素不齊全、偏危險，難以把握滑帶土強度指標的變化情況且取值沒有偏低，則滑坡治理后的穩(wěn)定系數(shù)應該要求高一些，表現(xiàn)為設計時的安全系數(shù)應取大一些。

5 結論

（1）進行滑坡穩(wěn)定分析，要特別注意地質(zhì)條件是否清楚，參數(shù)選用是否合理，注意定性分析和定量分析相結合。

（2）傳遞系數(shù)法中強度折算法滿足靜力平衡條件，符合基本力學定律的要求，但計算的下滑力比增大下滑力法的結果要小，建議在按照規(guī)范應用的同時，根據(jù)可靠的理論依據(jù)對安全系數(shù)進行調(diào)整，提出按照可靠理論校準后的荷載分項系數(shù)和材料強度分項系數(shù)，使傳遞系數(shù)法的運用更加合理。

（3）傳遞系數(shù)法是一種實用的工程計算方法，在使用時應注意傾角變化程度較大時，誤差的變化情況，但不宜用于反向坡產(chǎn)生抗滑力較大的滑坡。

[1]胡修文，唐輝明，劉佑榮.傳遞系數(shù)發(fā)的模型試驗驗證 [M].巖土力學，2005,26（1）：63-66

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[4]中華人民共和國國家標準.建筑地基基礎設計規(guī)范 （GB50007-2002）.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2002.

[5]中華人民共和國國家標準.建筑邊坡工程設計規(guī)范 （GB50330-2002）.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2002.

P642.22[文獻碼]B

1000-405X（2015）-10-320-1