均質土坡折線滑面穩定性分析

馬樂許，馬楠

（河南省水利水電學校，河南 周口 466000）

1 案例

某一均質土坡的某一滑動面為折線，計算參數如表1。取滑坡推力安全系數為1.05，試計算該滑坡第③條塊（見圖1 所示）的剩余下滑力。

表1 滑動面計算參數表

1.1 分析1

按《建筑地基基礎設計規范》（GB5007-2011）6.4.3 分析。滑坡推力計算示意圖見圖1。

圖1 滑坡推力計算示意圖

當滑動面為折線形時滑坡推力計算見式（1）：

式中：Fn、Fn-1—第n、n-1塊滑體的剩余下滑力；ψ—傳遞系數；Gnt、Gnn—第n塊滑塊自重沿滑動面、垂直滑動面的分力；rt—滑坡推力安全系數；Φn、cn、Ln—分別為第n 塊滑體沿滑動面土的內摩擦角、凝聚力標準值及滑動面長度。

第①條塊產生的推力：F1=rtG1t-（G1ntanφ1+c1L1）=3 600×1.05-1 100=2 680.00（kN/m）。

第②條塊產生的推力：F2=F1ψ1+rtG2t-（G2ntanφ2+c2L2）=2 680×0.76+8 700×1.05-7 000=4 171.80（kN/m）。

第③條塊產生的推力：F3=F2ψ2+rtG3t-（G3ntanφ3+c3L3）=4 171.80×0.90+1 500×1.05-2 600=2 730.00（kN/m）。

1.2 分析2

按《建筑邊坡工程技術規范》GB50330-2013附錄A.0.3：第n條塊剩余下滑力如式（2）：

式中：Fn、Fn-1—第n、n-1 塊滑體的剩余下滑力；ψ—第n-1條塊對第n 條塊的傳遞系數；Tn—第n 條塊的下滑力；Rn—第n條塊的抗滑力；Fs—安全系數。

顯而易見，按不同規范就有不同結果。那么，孰對孰錯？

2 分析討論

①比較（1）（2）兩公式計算結果可見：（1）式是將條塊上的下滑力乘以安全系數，而（2）式則是將條塊上的抗滑力除以安全系數，所得結果便不相同。倘若取安全系數Fs=1，即極限平衡狀態時，則二者計算結果相同。②《建筑地基基礎設計范規》中對滑坡防治提出：因施工或其他因素有可能形成滑坡地段，必須采取可靠預防措施，對具有發展趨勢并威脅建筑物安全者，應及早綜合整治，防治滑坡繼續?；挛：O大，山區建設對滑坡問題必須重視乃是強制規定，計算結果較安全?！豆仿坊O計規范》TJGD30-2004 同此?！督ㄖ吰鹿こ碳夹g范規》對邊坡穩定性評價中指出，對建筑邊坡進行穩定性評價，針對的主要是選作建筑場地的自然斜坡，或因開挖填筑形成的邊坡、施工中出現新的不利因素的邊坡、運行條件發生變化的邊坡，而且在計算沿結構面滑動的穩定性時，應根據結構形態采用平面或折線滑面，采用剛體平衡法。要求是嚴格執行，而較上述必須略輕，計算結果偏小?！兑幏丁方浛茖W智慧淬取提煉的精華，為后來者所必須遵從。

3 結論

邊坡穩定性理論各種計算方法日臻完善，均是假定土體是理想塑性材料，滑塊視作一個剛體；傳遞系數法依據每個條塊靜力平衡關系建立公式，按照極限平衡理論分析計算，而未顧及土條力矩平衡及土體的應力應變關系。諸多方法的根本區別是對相鄰土體條塊之間的內力作何假定來增加已知條件使超靜定問題變為靜定問題而求解，這些假定的物理意義不同，所建立的平衡條件也不相同，使用時必須注意其使用場合。

應用《規范》是為了解決實際工程問題，為人類謀生存發展，為社會建設服務，應深刻領會規范的現實意義。為此必須首先弄清楚其理論根據，明確其理論參數的意義背景，其次是緊密結合實際問題，創造合理模型確定關鍵技術參數，使理論指導實踐，為工程建設服務。

綜上，建設工程地基基礎問題，應用《建筑地基基礎設計范規》指導生產實踐，解決工程問題，而滑坡防治工程要用《建筑邊坡工程技術范規》來處理解決，更符合實際。同時也呼吁并期待相關部門加強調研，團結協作，科學攻關，建立相互兼容的統一規范，在工程應用中不致引起混亂。