安全系数和滑坡推力的分析.pdf

刘振明 安全系数和滑坡推力的分析 安全系数和滑坡推力的分析 母 刘振 明 中铁西北科学研究院甘肃兰州7 3 0 0 0 0 摘要在滑坡稳定度的分析 滑坡治理工程力学分析之一文章的基础上对滑坡的安全 系数和滑坡推力进行力学分析，提出作者的观点，与同行探讨。 关键词安全系数滑坡推力分析 本文在滑坡稳定度的分析文章的基础上讨论滑 坡推力的问题。在滑坡整治工程设计中，滑坡推力 是最重要的问题，它决定了抗滑工程的类型、大 小、位置和工程规模，即决定了工程投资的大小和 工程施工期的长短 当然，投资和工期还受其他 种种因素的制约 。 1 滑体的滑坡推力和安全系数的概述 经典文献 中滑坡 推力 和安全系数是这样定 义的 1 滑动面 带是单一平面或可简化为单 一 平面时，滑坡推力E为式 1 E； Il| 一 F 抗 1 式中 为安全系数。 2 当滑动面为圆弧或弧线时 E Il | d z 抗d z 滑 d f 抗d z 2 3 当滑动面在断面上呈折线形时，滑坡推 力采用由上而下分块传递解出 E KFl Il |一Fl 抗 E K F． m E 一l 一 F 抗 3 2 理论分析 l 单宽分析 1 经典文献中滑坡推力计算先从稳定系数 一 通 复．2 一 W c o s a t g o c l “ 。 一下滑力 矩 一 Ws i n a 或 分段推力传递公式 go惫 根据已知条件求出c 、 ，或综合 c ，或综合 ， 再将求出的c 、go 代人推力公式中求出推力E值。 我们来审视稳定系数公式和推力公式 稳定系数公式g o - 推力公式E Kx 下滑力 一 抗滑力 可以得出如下结论若由稳定系数公式反求出 滑坡治理工程 力学分析之二 的c 、 值完全代人推力公式中，且定义安全系数 值为稳定系数 值时，推力 E应该且必须为0 ， 推力 E之所以不为零是由于， ≠ 造成的。 2 推力计算的L Z M法 我们再来审视稳定系数和推力公式 稳定系数 g o 得 F 抗 g o F m 4 推力公式 E Kx 下滑力 一 抗滑力 K F Il| 一 F 抗 5 将 4 式代人 5 式得 E Il| 一 F m K一 F Il| 6 在单 1 滑面情况下 E K一 I V s i n a K一 F Il| 7 在组合滑面情况下，推力传递为 E K K o F m ∑ E m i i 在这里我们惊奇地发现， 难以确定的强度参数 c 、cp 值消失了， 因为下滑力只与 和 有关 ， 推力计算竟变得如此简单。 3 推力计算的L Z M1 法 从 之一中我们知道， ≥l ，我们取 的最小值 K o l 代人 E公式 7 ，得出 L Z MI公式 。 得E K1 W s i n o t K一1 F Il| 单 1 滑面 或 E K 一 1 F m ∑ E m i i 组 合 滑面 4 讨论 c 、 值在推力计算中没有用 了吗不是的． c 、 值是滑面重要的强度特征参数，在后续的讨 论中我们将讨论 c 、 的作用。 3 实例分析 1 青海何群峡 2号滑坡两种算法推力的对 比 见表 I 。 2 重庆万梁高速公路、张家坪、大荒 田、 安龙等滑坡 ，笔者于 2 0 0 1年在整治工程设计时用 两种方法进行了对比分析，得出同样的结论 维普资讯 ．1 3 2． 全国中文核心期刊 路基工程 2 0 0 6 年第 1 期 总第 1 2 4期 表 1 两种算法推力的对比表 4 安全 系数的讨论 如本文开头所述，对于一个具体的滑坡，推力 E的大小决定了抗滑工程的规模，而在这个具体的 滑坡分析中，根据前面的结论，E的大小则完全由 安全系数 值所决定，因而安全系数的取值是工 程规模的决定性参数。 在实际工程中，由于勘察、测绘工作的详尽程 度、资料的准确程度、滑坡发展的把握程度、地下 水的变化、岩土材料强度的变化、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 数 的取值在很大范围内变动 K 1 ． O 5～ 1 ． 3 O 到 1 ． 5 O ，甚至到 1 ． 8 O 或 2 ． o o 。由于诸多因素的不确 定性，造成 的取值不确定性，在具体取值时有 非人为因素如规范的规定；也有人为因素如设 计分析人员的成熟性、掌握资料的多少、个人的胆 识、领导的意志、市场及经济利益的干扰等多种因 素的影响 如界定投资大小，实际上就是在变动 值的大小 。 我们的工作是希望尽量提高对客观因素把握的 准确性，而尽量减少人为主观因素的影响。这就需 要做过细的前期调查工作，尽量把 自 然滑坡的工程 地质、水文地质 、地形地貌反映成纸面图件或电子 图件，尽量收集文字和数据资料，使 的取值有 的放矢，使工程规模安全且适度。而不把过多的金 钱和血汗埋置于大地中，更不能因工程失败而造成 巨大的损失。 在工程实际中， 的取值我们按下处理。 ①破坏力大的小概率事件 如地震力的影响 取 1 ． 0 5 。 ②大概率事件的组合 如渗水压力、地下水 高位、强度减小等在一般性的工程中 如一般 公路、破坏力不大的工程等 取 1 ． 1 5 。 在重要的工程中 如高速公路、厂区、民居 等 取 1 ． 2 5 。 但我们希望有一个健全的法规，明确不同概率 事件的组合，界定 值的取用。 收稿 日期 2 0 0 5 0 20 6 投 稿 须 知 1 作者来稿应署真实姓名，署名不超过三人，文后请注明作者性别、职称、单位全称、电话号码、 通讯地址及邮编 ，若遇 变动应及 时告知 ，便于联 系。 2 来稿应遵守 著作权法的规定，文责自负。已投寄海内外其它刊物的稿件本刊不予受理。 3 来稿要求文字精炼，数字准确，每篇文章以5 0 0 0～ 5 5 0 0字为宜，最多不超过6 0 0 0字 3页版 面 。题名不超过 2 O字。稿件打印清楚，且应加大行距，留有修改位置。 4 凡3 0 0 0字以上的文章应有摘要及关键词，摘要应言简意赅，不超过 1 5 0字，关键词3 8个。 5 文稿格式采用条码化，章、节、条一律用阿拉伯数字表示，如 l 、1 ． 1 、1 ． 1 ． 1 ⋯⋯，2 、2 ． 1 、 2 ． 1 ． 1 ⋯⋯，均顶格写，以下可用 1 、 2 、 3 等。 6 插图一般不超过6幅，图宽以8 e m或8 e m 2为宜，图中的线条、符号及注字应简明清楚，表格 应科学、简明，一般采用三线表，注明图表的序号及名称。 7 属于科研、基金项目资助的稿件，请在第一页左下角注明科研、资助基金的正式名称，括号内 注明项 目编号。 8 量和单位的名称或符号应符合国家标准规定，对易混淆者，应在首次出现时予以注明。 9 参考文献限于文中明确引用且公开发表者，采用顺序编码制，并必须在文中引用处右上角用方 括号注明序号，不注明者，将视为无参考文献。文后参考文献著录项 目 如下 期刊 作者 ．文题 ．刊名，年份 ，卷 期、 专著作者．书名．版次 ．出版地出版单位，年份 ． 外文文献著录规则同上。外国人名，姓前名后，名用缩写，不加缩写标点。 1 O 来稿根据需要编辑部将作适“-3删改，如不同意删改者请来稿时注明。 1 1 本刊对来稿不退 ，请作者 自留底稿 ，凡投本刊 的稿件 ，两个 月内未收到录用通知 ，请 来函、来 电联 系，或请改投其 它刊物。 1 2 来稿请 同时附加汉译英文文题及作者姓名。电脑打印的文稿请连 同三寸磁盘 纯文本文件 一 并寄编辑部。 欢迎网上投稿。邮件请寄成都市通锦路中铁二局机关铁道部 路基工程编辑部 邮政编码 6 1 o 0 3 2 电话 0 2 8 8 7 6 8 9 2 4 7 路电 0 6 1 4 2 9 6 3 4 2 0 6 3 传 真 0 2 8 8 6 4 4 3 0 0 0 E ． m a i l lj g e h 0 1 1 6 3 ． e o m 网址 w w w ． L j g e h ． e n ／ 铁道部 路基工程 编辑部启 维普资讯