滑坡穩(wěn)定性分析

滑坡穩(wěn)定性分析

本文在分析了滑動梯度的基礎(chǔ)上討論了滑動梯度的問題。在滑坡整治工程設(shè)計(jì)中,滑坡推力是最重要的問題,它決定了抗滑工程的類型、大小、位置和工程規(guī)模,即決定了工程投資的大小和工程施工期的長短(當(dāng)然,投資和工期還受其他種種因素的制約)。1單一平面時(shí),滑坡推力經(jīng)典文獻(xiàn)中滑坡推力和安全系數(shù)是這樣定義的:(1)滑動面(帶)是單一平面或可簡化為單一平面時(shí),滑坡推力E為式(1)式中:K為安全系數(shù)。(2)當(dāng)滑動面為圓弧或弧線時(shí)(3)當(dāng)滑動面在斷面上呈折線形時(shí),滑坡推力采用由上而下分塊傳遞解出2穩(wěn)定系數(shù)k值的修正(1)經(jīng)典文獻(xiàn)中滑坡推力計(jì)算先從穩(wěn)定系數(shù):或(分段推力傳遞公式)根據(jù)已知條件求出c、φ,或綜合c,或綜合φ,再將求出的c、φ代入推力公式中求出推力E值。我們來審視穩(wěn)定系數(shù)公式和推力公式:可以得出如下結(jié)論若由穩(wěn)定系數(shù)公式反求出的c、φ值完全代入推力公式中,且定義安全系數(shù)K值為穩(wěn)定系數(shù)K0值時(shí),推力E應(yīng)該且必須為0,推力E之所以不為零是由于,K≠K0造成的。(2)推力計(jì)算的LZM法我們再來審視穩(wěn)定系數(shù)和推力公式推力公式:將(4)式代入(5)式得:在單1滑面情況下:在組合滑面情況下,推力傳遞為:在這里我們驚奇地發(fā)現(xiàn),難以確定的強(qiáng)度參數(shù)c、φ值消失了,(因?yàn)橄禄χ慌cW和α有關(guān)),推力計(jì)算竟變得如此簡單。(3)推力計(jì)算的LZM1法從(之一)中我們知道,K0≥1,我們?nèi)0的最小值:K0=1代入E公式(7),得出LZM1公式。得:E=(K-1)Wsinα=(K-1)F滑(單1滑面)(4)討論c、φ值在推力計(jì)算中沒有用了嗎?不是的,c、φ值是滑面重要的強(qiáng)度特征參數(shù),在后續(xù)的討論中我們將討論c、φ的作用。3我國現(xiàn)行立法上的依據(jù)(1)青海何群峽2號滑坡兩種算法推力的對比(見表1)。(2)重慶萬梁高速公路、張家坪、大荒田、安龍等滑坡,筆者于2001年在整治工程設(shè)計(jì)時(shí)用兩種方法進(jìn)行了對比分析,得出同樣的結(jié)論。4工程實(shí)際應(yīng)用如本文開頭所述,對于一個(gè)具體的滑坡,推力E的大小決定了抗滑工程的規(guī)模,而在這個(gè)具體的滑坡分析中,根據(jù)前面的結(jié)論,E的大小則完全由安全系數(shù)K值所決定,因而安全系數(shù)的取值是工程規(guī)模的決定性參數(shù)。我們的工作是希望盡量提高對客觀因素把握的準(zhǔn)確性,而盡量減少人為主觀因素的影響。這就需要做過細(xì)的前期調(diào)查工作,盡量把自然滑坡的工程地質(zhì)、水文地質(zhì)、地形地貌反映成紙面圖件或電子圖件,盡量收集文字和數(shù)據(jù)資料,使K的取值有的放矢,使工程規(guī)模安全且適度。而不把過多的金錢和血汗埋置于大地中,更不能因工程失敗而造成巨大的損失。在工程實(shí)際中,K的取值我們按下處理。(1)破壞力大的小概率事件(如地震力的影響)K取1.05。(2)大概率事件的組合(如滲水壓力、地下水高位、強(qiáng)度減小等)在一般性的工程中(如一般公路、破壞力不大的工程等)K取1.15。在重要的工程中(如高速公路、廠區(qū)、民居等)K取1.25。但我們希望有一個(gè)健全的法規(guī),明確不同概率事件的組合,界定K值的取用。在實(shí)際工程中,由于勘察、測繪工作的詳盡程度、資料的準(zhǔn)確程度、滑坡發(fā)展的把握程度、地下水的變化、巖土材料強(qiáng)度的變化、地震的作用、及工程的重要程度和滑坡的危害程度等不同,安全系數(shù)K的取值在很大范圍內(nèi)變動:K=1.05～1.30到1.50,甚至到1.80或2.00。由于諸多因素的不確定性,造成K的取值不確定性,在具體取值時(shí)有非人為因素:如規(guī)范的規(guī)定;也有人為因