关于滑坡稳定分析中传递系数法两种解法的探讨
摘要:滑坡稳定性分析传递系数法有增大下滑力法和强度折减法两种解法。当前对这两种解法的认识上有许多误区,本文对这两种方法的优缺点进行了详尽分析,并在此基础上提出了传递系数法解法选择的建议。
关键词:稳定性分析 传递系数法
传递系数法,又名不平衡推力法或剩余推力法,它是我国工程技术人员创立的边坡稳定分析方法,由于该方法能够进行具有各种复杂滑动面的滑坡稳定性计算,所以在滑坡稳定分析和治理中得到非常广泛的应用。我国的许多国家规范[1～3]、行业规范[4～7]以及地方规范[8]都将其作为推荐方法。
传递系数法有两种解法;一种是增大下滑力法;另一种叫做强度折减法,本文就这两种解法的优劣做一些探讨。
1 两种解法的计算公式
基于强度折减法和增大下滑力法的这两种传递系数法计算滑坡稳定性时,其稳定系数表达式的形式相同。
2 两种解法优缺点的比较 2.1 计算的简易程度
增大下滑力的方法显式计算公式,计算较为简便。强度折减法属隐式计算公式,需要进行迭代运算,计算较为复杂。
2.2 符合力学平衡的程度
增大下滑力法中,只是将下滑力增大K倍,而没有将垂直于下滑力方向的自重分力也增加K倍,从这一点上看,增大下滑力的方法不符合静力平衡条件。而实际上重力增大不仅使下滑力增大,也会使摩擦力增大,进而使抗滑力增大,因此增大下滑力方法也不符合工程实际,不宜采用。强度折减法符合静力平衡条件。文献[9]也认为强度折减法是较合理的,也符合滑坡受损破坏的实际情况,所以建议一般情况下采用强度折减法进行滑坡稳定性评价计算。
2.3 应用的广泛程度
增大下滑力法被国内很多规范[1～8]所推荐,并形成了一套经过工程实践检验过的与之对应的不同工况下的安全系数。在我国工程界被广泛应用。强度折减法在国内工程中应用较少,也未被列入规范。
3 不同观点
文献[10]认为稳定性计算时采用的强度折减法在国内均得到广泛应用,是适合的。但在给定安全系数的情况下,所计算的推力偏小,与目前在考虑工程可靠度的基础上采用增大下滑力法的原则不一致。本
文作者认为此观点不确切,我国有关岩土工程的规范的水平还处于可靠度方法第二个阶段,即半经验半概率法,还没有达到称作近似概率法的可靠度方法第三个阶段,所以它里面的所谓的安全系数,是通过大量的工程经验给出的,并非经过可靠度水平的校准得到的。
文献[11]通过对某滑坡的缩尺物理模型试验结果与其强度折减法和增大下滑力法的得计算结果进行比较后认为,对于滑动面为折线型的滑坡,采用基于超载法的传递系数法来计算稳定系数更合理可靠。本文认为,滑坡缩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误差,做定性分析尚可,做定量计算欠妥。滑坡稳定性理论计算的结果应与滑坡原型观测的数据做比较才较为合理,单凭缩尺物理模型试验结果做出的结论不是太可信。
4p[3] GB50330-2002,建筑边坡工程技术规范[S]. [4] [5] [6] [7] [8]
JTJ013-95,公路路基设计规范[S].
TB10027—2001,铁路工程不良地质勘察规程[S]. DZ/T 0218-2006,滑坡防治工程勘查规范[S].
DZ/T 0219-2006,滑坡防治工程设计与施工技术规范[S]. DB50/5029-2004,地质灾害防治工程设计规范[S].
[9] 郑颖人,陈祖煜,王恭先,等.边坡与滑坡工程治理[M].北京:人
民交通出版社,2007:99.
[10] 苏爱军.滑坡稳定性评价原理与方法[M].武汉:中国地质大学出版社,2008:27.
[11] 胡修文,唐辉明,刘佑荣.传递系数法的模型试验验证[M].岩土力学,2005,26(1):63～66.
关于滑坡稳定分析中传递系数法两种解法的探讨
