均質(zhì)土坡折線滑面穩(wěn)定性分析

馬樂許，馬楠

（河南省水利水電學(xué)校，河南 周口 466000）

1 案例

某一均質(zhì)土坡的某一滑動面為折線，計(jì)算參數(shù)如表1。取滑坡推力安全系數(shù)為1.05，試計(jì)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(jì)算參數(shù)表

1.1 分析1

按《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB5007-2011）6.4.3 分析。滑坡推力計(jì)算示意圖見圖1。

圖1 滑坡推力計(jì)算示意圖

當(dāng)滑動面為折線形時(shí)滑坡推力計(jì)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(shù)；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(shù)；Φn、cn、Ln—分別為第n 塊滑體沿滑動面土的內(nèi)摩擦角、凝聚力標(biāo)準(zhǔn)值及滑動面長度。

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

第②條塊產(chǎn)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(chǎn)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(shù)規(guī)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(shù)；Tn—第n 條塊的下滑力；Rn—第n條塊的抗滑力；Fs—安全系數(shù)。

顯而易見，按不同規(guī)范就有不同結(jié)果。那么，孰對孰錯(cuò)？

2 分析討論

①比較（1）（2）兩公式計(jì)算結(jié)果可見：（1）式是將條塊上的下滑力乘以安全系數(shù)，而（2）式則是將條塊上的抗滑力除以安全系數(shù)，所得結(jié)果便不相同。倘若取安全系數(shù)Fs=1，即極限平衡狀態(tài)時(shí)，則二者計(jì)算結(jié)果相同。②《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)范規(guī)》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(yù)防措施，對具有發(fā)展趨勢并威脅建筑物安全者，應(yīng)及早綜合整治，防治滑坡繼續(xù)?；挛：O大，山區(qū)建設(shè)對滑坡問題必須重視乃是強(qiáng)制規(guī)定，計(jì)算結(jié)果較安全?！豆仿坊O(shè)計(jì)規(guī)范》TJGD30-2004 同此?！督ㄖ吰鹿こ碳夹g(shù)范規(guī)》對邊坡穩(wěn)定性評價(jià)中指出，對建筑邊坡進(jìn)行穩(wěn)定性評價(jià)，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(xiàn)新的不利因素的邊坡、運(yùn)行條件發(fā)生變化的邊坡，而且在計(jì)算沿結(jié)構(gòu)面滑動的穩(wěn)定性時(shí)，應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)形態(tài)采用平面或折線滑面，采用剛體平衡法。要求是嚴(yán)格執(zhí)行，而較上述必須略輕，計(jì)算結(jié)果偏小?！兑?guī)范》經(jīng)科學(xué)智慧淬取提煉的精華，為后來者所必須遵從。

3 結(jié)論

邊坡穩(wěn)定性理論各種計(jì)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(gè)剛體；傳遞系數(shù)法依據(jù)每個(gè)條塊靜力平衡關(guān)系建立公式，按照極限平衡理論分析計(jì)算，而未顧及土條力矩平衡及土體的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系。諸多方法的根本區(qū)別是對相鄰?fù)馏w條塊之間的內(nèi)力作何假定來增加已知條件使超靜定問題變?yōu)殪o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(shí)必須注意其使用場合。

應(yīng)用《規(guī)范》是為了解決實(shí)際工程問題，為人類謀生存發(fā)展，為社會建設(shè)服務(wù)，應(yīng)深刻領(lǐng)會規(guī)范的現(xiàn)實(shí)意義。為此必須首先弄清楚其理論根據(jù)，明確其理論參數(shù)的意義背景，其次是緊密結(jié)合實(shí)際問題，創(chuàng)造合理模型確定關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)，使理論指導(dǎo)實(shí)踐，為工程建設(shè)服務(wù)。

綜上，建設(shè)工程地基基礎(chǔ)問題，應(yīng)用《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)范規(guī)》指導(dǎo)生產(chǎn)實(shí)踐，解決工程問題，而滑坡防治工程要用《建筑邊坡工程技術(shù)范規(guī)》來處理解決，更符合實(shí)際。同時(shí)也呼吁并期待相關(guān)部門加強(qiáng)調(diào)研，團(tuán)結(jié)協(xié)作，科學(xué)攻關(guān)，建立相互兼容的統(tǒng)一規(guī)范，在工程應(yīng)用中不致引起混亂。