滑坡勘查治理时传递系数法公式中几个应该注意的问题

2019-03-29张良全

四川建筑 2019年1期

张良全

(中国十九冶集团有限公司，四川成都611730)

国内外学者分析了滑坡的活动时间——同时性和滞后性，中国地质大学唐辉明教授分析了滑坡的敏感性，还有学者从方法论的角度分析了滑坡推力情况，如陈祖煜等发展了三维的极限平衡法；郑颖人等介绍了有限元强度折减法的应用以及不平衡推理法与Smartmat的讨论；J.M.Duncan综述了极限平衡法。笔者通过现场实际对采用不平衡推力法(也就是传递系数法)时关键的几个参数进行了讨论，全面剖析和重新审视参数的合理性，对充分认识折线滑坡的计算公式和滑坡体的现状有重要意义，有利于提高地质灾害的防治水平。

1 传递系数法

1.1 传递系数法计算公式

计算公式：

该滑坡推力公式为隐式解法，即：

式中：φi为第i块段土的内摩擦角(°)；θi为第i块段滑动面与水平面的夹角(°)；PI为第i条块的剩余下滑力；ψi-1为传递系数(图1)。

图1 滑坡剩余下滑力计算

从式(1)～式(3)看出φi和θi是非常重要的参数，下面从滑面强度一致性、滑面强度的确定、滑体分块三个方面来论述。

1.2 滑面强度一致性问题

滑坡计算方法中φ值按上述给定的公式，φ值在各分段条块上可以是不一致的，而实际工程中发现很多滑坡计算所有条块φ值计算是一致的。不是说所有滑坡的各分段滑块φ值都应该不一致，有些滑坡各条块的滑面φ值是一致的，而有些滑坡各条块的滑面φ值是明显不一致的。如在重庆某公租房的牵引式滑坡中滑体滑塌可显示前端泥岩层面的滑动φ值很小，基本光滑，滑带土为0.1～5 cm厚的泥化泥岩，后端表现为切层滑坡，强度很高，前后差别很大。就是在每一个分块段上的强度也是平均强度(图2、图3)。

图2 滑坡体中前端部滑面基本光滑

图3 滑体后缘滑面典型的拉断

对这类型滑坡治理进行剩余下滑力计算时，并不是所有条块φ和C都相等，至少后缘处φ和C都应该取0，它们已完全分开。治理中剩余下滑力计算时滑面强度各条块上是否完全一致，这对治理很重要，各段上剩余下滑力可因此差别很大，对支护位置上的结构强度设计影响巨大，因此有可能造成经济、安全和社会效益的重大影响。

1.3 滑面强度的确定问题

不管是GB 50021-2001《岩土工程勘察规范》、JTG C20-2011《公路工程地质勘察规范》还是GB/T 32864-2016《滑坡防治工程勘查规范》，在滑坡勘查中一般都要求应有滑带土的抗剪强度试验，各规范的这种要求是想让勘查单位尽量在与滑坡条件相似的条件下进行，提供一个比较准确的可以使用的抗剪强度值。但在实际工作中，有些是很难在相似条件下做出，不管是滑面重合剪，还是残剪和峰值剪，以及重塑土的多次剪。如在攀枝花市某滑坡勘察中取出的土体滑面几近光滑，约35°倾角，有一定湿度，取出后这种滑面最大程度上接近真实的状况是做滑面重合剪。笔者当天送试验室做，与最后反算和经验相比值偏差较大，分析原因有二。

第一，滑面倾角控制不好；第二，滑面上含水量不能控制到实际的那么多含水量。对这种滑面的土做重塑土的多次剪，做了约10组，差别更离奇的大，因为做不出如图4所示的几近光滑的滑面。还有如在重庆某公租房的牵引式滑坡中，滑带土很薄，仅0.1～5 cm的厚度，而且是在基岩层理面上泥化形成的，取芯困难，根本就做不了重合剪以及多次剪试验(图5)。上述分析表明，有时室内试验不能完全在相似条件下取得土样，甚至有些不能给出室内试验，所以我们在实际工作中，应根据情况取土样进行室内试验，滑坡参数最终应根据反算分析、既有工程经验、室内试验等综合确定；不要把某一种确定方法作为必要的条件。

图4 滑面光滑有一定倾角

1.4 滑坡计算分析的分块问题

在计算滑坡采用折线法时，由于勘探孔有时间距很远，很多勘查单位的勘查人员为了满足计算分块不大问题，就进行插值，没有规律，就纯是为了把计算分块变小，这种做法对计算精度是没有帮助的。在折线法中无论隐式解还是显式解，都对折线形滑面有严格的要求，如滑面间的夹角过大，就会出现较大的误差，因而当转折点处两倾角差值较大时，需对滑面进行处理，以消除尖角效应。此时通常是对突变的倾角作圆弧连接，然后在弧上插点，减小分块长度，减小倾角效应。当然有时除了这种效应情况，有时还需要因为支挡设置情况，需在某处分块，这种情况另当别论。分块问题影响计算的精度问题。