浅议滑坡稳定性计算方法及参数的选择

2015-02-23姚腾飞周鑫

地球 2015年10期

关键词：条块计算方法安全系数

■姚腾飞周鑫

（湖南省地质矿产勘查开发局四〇二队湖南长沙 410014）

浅议滑坡稳定性计算方法及参数的选择

■姚腾飞周鑫

（湖南省地质矿产勘查开发局四〇二队湖南长沙 410014）

增大下滑力法和强度折减法是滑坡稳定性分析传递系数法主要采用的两种解法。本文通过对两种解法的优缺点进行分析，探讨参数选择在传递系数法解法中的运用。

滑坡稳定性分析传递系数法系数选择

传递系数法，又名不平衡推力法或剩余推力法，该方法能够进行具有各种负责滑动面的滑坡稳定性计算。传递系数法主要有两种解法：一种是增大下滑立法，另一种是强度折减法。

1 两种解法的计算公式

基于增大下滑力法和强度折减法计算滑坡稳定性是，其稳定系数表达式的形式相同。

但是，在传递系数表示式上有所不同，强度折减法的传递系数为：

Fs为稳定系数；Wi为第i条块滑体所受的重力；Ψi为第i条块滑体的内摩擦角；Ci为第i条块滑体的粘聚力；Li为第i条滑动面长度；Li为第i条滑动面长度；Ri为作用于i条块的抗滑力；Ti为作用于第i条块滑动面上的下滑力；Ψi为第i—1条块剩余下滑力传递至第i块段时的传递系数；θi-1和θi-分别为第i—1条块和第i条块的滑动面与水平面的夹角。

2 两种计算法的优缺点

（1）增大下滑力的方法显示计算公式，计算相对简便。强度折减法为隐式计算公式，需要进行迭代计算，计算过程较为复杂。

（2）符合力学平衡的程度。在增大下滑力法计算过程中，只是将下滑力增大K倍，没有将垂直于下滑力方向的自重分力同时增加K倍，在这一点上，增大下滑力的方法不能完全满足经理平衡的条件，因此，这种方法在进行理论计算时较为实用，而在实际工程计算中，采用的不多。而强度折算法比较符合实际情况，在实际的工程计算时，采用的比较多。

3 对两种计算方法的不同观点

在通过对某滑坡的缩尺无理模型试验结果与其强度折算法和增大下滑力法的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性系数更合理可靠。但是，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，但是在定量计算上还不能完全符合要求。滑坡稳定性理论计算的结果应与滑坡原型观测的数据进行比对后，得出的结果才较为合理，单凭缩尺物理模型试验结果做出的结论的可信度不是很高。

4 相关系数的选择时应注意的问题

（1）稳定系数的参照物是滑坡本身，物理意义是滑坡当前的稳定程度（不考虑地震力及一定年限内各种可能的不利条件与作用因素的影响），或滑坡治理后的稳定程度（考虑地震力及工程使用年限内各种可能的不利条件与作用因素的影响）。

（2）安全系数的参照物是滑坡威胁的对象，物理意义是滑坡威胁对象的安全程度，数值上相当于滑坡当前的稳定程度（不考虑地震力及一定年限内各种可能的不利条件与作用因素的影响），或滑坡治理后应该达到的稳定程度（考虑地震力及工程使用年限内各种可能的不利条件与作用因素的影响）。在计算稳定系数的公式中和计算推力的公式中必须混用，即这两个公式应是一致的，规范中模糊的“稳定安全系数”概念应是由此而来。但交通部、国土资源部上述规范的稳定性和推力计算公式都不一致，无法检算。

（3）安全系数反映的是对抗滑力和下滑力的了解程度，这是一些专家一直要求分清稳定系数和安全系数概念的原因。但可以看出，这与上述两条并不矛盾：对滑坡越了解，考虑因素越齐全、准确，且滑带土强度指标取值偏低，则滑坡治理后的稳定系数可以要求低一些，表现为设计时的安全系数可取小一些；若对滑坡不了解，考虑因素不齐全、偏危险，难以把握滑带土强度指标的变化情况且取值没有偏低，则滑坡治理后的稳定系数应该要求高一些，表现为设计时的安全系数应取大一些。