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滑坡稳定性传递系数计算法的改进 第13卷　第3期2002年9月 地质灾害与环境保护 JournalofGeologicalHazardsandEnvironmentPreservation Vol.13,　No.3September2002 文章编号:　1006-4362(2002)03-0051-05 苏爱军,冯明权 (水利部长江水利委员会综合勘测局,武汉　430000) 摘要:　对目前普遍采用的基于强度储备法及超载法推导的应用于滑坡稳定性及滑坡推力计算的两种 传递系数法进行了讨论,认为基于强度储备法的传递系数法方法对稳定性计算是适合的,但其计算的滑坡推力偏小,与目前在考虑防治工程可靠度的基础上采用超载法原则不相符,不利于防治工程的稳定;基于超载法的传递系数法方法在进行稳定性计算时,允许条块间出现的拉应力,某些情况下所计算的稳定系数偏大,由此带来安全隐患。基于此,本文以超载法为基础对上述两种方法进行了改进,推导了改进的传递系数法,并采用两个实列进行了验证。 关键词:　滑坡稳定性;传递系数法 中图分类号:　P642.22　　文献标识码:　A 1　概述 传递系数法属刚体极限平分析法,计算方法基于如下6点假设: (1)将滑坡稳定性问题视为平面应变问题; (2)滑动力以平行于滑动面的剪应力τ和垂直于滑动面的正应力δ集中作用于滑动面上;(3)视滑坡体为理想刚塑材料,认为整个加荷过程中,滑坡体不会发生任何变形,一旦沿滑动面剪应力达到其剪切强度,则滑坡体即开始沿滑动面产生剪切变形; (4)滑动面的破坏服从Mohr-Coulomb破坏准则,即滑动面强度主要受粘聚力及摩擦力控制; (5)条块间的作用力合力(剩余下滑力)方向与滑动面倾角一致,剩余下滑力为负值时则传递的剩余下滑力为零。 (6)沿整个滑动面满足静力的平衡条件,但不满足力矩平衡条件。 按稳定系数寻求方法及静力平衡条件的差异,可将目前广泛应用的传递系数法分为两类(表1)。　　收稿日期:　2002-07-08 2　基本计算式 2.1　方法一 强度储备法的基本的极限平衡公式为: 1=(WcosTtgh/fos+CL/fos)/WsinT(1)式中,fos为滑坡稳定系数;W为滑体重量(kN);T为滑动面倾角(°);h为滑动面内摩擦角(°);C为滑动面内聚力(kPa);L为滑动面长度(m)。 利用式(1),采用上一条块剩余下滑力向下一条块滑动面逐块投影法得到式(2)～(7): 第i条块推力的合力: i-1-Ti)-sin(Ti-1-Ti)Ei=Ti+Ei-1[cos(T tghi/fos]-Ri/fos=Ti+Ei-1ji-1-Ri/fos当Ei小于零时,令Ei=0,此时 Ei+1=Ti+1-Ri+1/fos　　稳定系数fos计算式如下: fos=[En-1sin(Tn-1-Tn)tghn-1+Rn] n-1-Tn)+/[En-1cos(TTn] (2)(3) (4) 52 地质灾害与环境保护2002年　 表1　传递系数法的分类及其特点 Table1　Classandcharacteristicoftransfersystemmethod 类型 稳定系数 寻求方法 力的平衡条件 基本特点 垂直条分,各条块的稳定系数与整体稳定系数相等。采用上一条块的剩余下滑力向下一条块滑动面逐块投影法,当剩余下滑力为负值时,则令其为零。假定滑动面剪切强度参数粘聚力c及摩擦系数tgh具有一定的安全储备,将其除滑坡体各条块及整体的稳定系数fos,再视滑坡体处于极限平衡状态,由此求得滑坡体的稳定系数fos。 垂直条分,仅考虑整体静力平衡。采用上一条块的滑动力与抗滑力向下一条块滑动面上分别投影逐块投影法,假定滑动面剪切强度参数粘聚力 不变,将滑动力乘滑坡体各条块及整体的稳定系数c及摩擦系数tgh 。计fos,再视滑坡体处于极限平衡状态,由此求得滑坡体的稳定系数fos 算稳定系数时,不考虑剩余下滑力为负值时令其为零的情况;但推力计算时,则考虑剩余下滑力为负值时令其为零。 备注 方法一 强度储备法分块及整体静力平衡大专院校的教材基本上采用该方法 方法二超载法 整体静力平衡原岩土工程勘察采用该方法 　　稳定系数fos通过试算求得 。 2.2　方法二 Pi+1=KTi+ 1 -R