滑坡稳定性检算中几个问题的探讨

滑坡稳定性检算中几个问题的探讨

李平

广东和立土木工程有限公司广东广州511400

摘要：随着我国经济的快速发展，作为地质灾害之一，滑坡严的危害着人类的日常生活。一直以来，滑坡稳定性分析都是滑坡研究领域中的一大核心问题。滑坡地质条件相对复杂，且作用因素多存在不确定性，故滑坡稳定性检算环节便显得极为重要。基于此，探讨了几个滑坡稳定性检算问题，仅供参考。

关键词：稳定性；核算；滑坡；问题

坡体稳定状态是基于种种情况、多方面的影响下而形成的，而且会改变和相互转换，所以滑坡地质勘查工作极为重要。其中的滑坡稳定性检算，是指从滑坡主轴剖面出发，根据滑动面形状划分滑坡体，再从力学平衡角度分析每段的作用力。除了粘性土均质滑坡外，滑坡滑动面一般近似于多个平面形成的表面，且剖面为折线形。

一、假定、公式、判定指标

在分块段分析滑坡力学平衡时，先应进行以下假定：

①不考虑滑坡体挤压变形；②滑坡体整体沿折线形面下滑；③计算以垂直主轴剖面的方向，选取宽1m的土条为基本土体，忽略两侧摩阻力；④每块段剩余下滑力与其滑动面平行。⑤不计滑坡上力的作用点差异的影响。图1为检算剖面图，且基于上述假定。

通过实例计算可知：①在K值上，分段平衡法>总和平衡法、水平投影法>总和平衡法；②就分段平衡法，KT型的计算结果与R／K型的接近；③在工程实践中，一般宜选用分段平衡法来对滑坡稳定性展开检算。利用总和平衡法算出的K值一般偏小，这两种方法结果的不同多由滑动面折线形来决定，越接近直线(或圆弧形)，结果的不同就越小；反之滑坡滑动面跟圆弧形越不同，结果的不同越大。

在利用分段平衡法时，KT型的计算结果一般接近于R／K型，当反向滑动面不存在时，它们可能算出完全一样的结果。故通常可选用KT型来算，以免计算太过繁琐。但从力学概念角度来看，R／K型优于KT型，当滑动面的反向影响大时，宜选R／K型来计算。

三、检算中的K值概念

1、滑坡稳定性的检算

滑坡稳定性检算的概念为将极限平衡态下的滑坡(Pn=0)用作比较基准。倘若滑坡要求折减各块段下滑力，又或增大滑动面抗剪强度(K<1)方才平衡，即说明滑坡不稳定。也即K值越小，便越不稳定。相反，倘若滑坡即便增大各块段下滑力一定倍数，又或折减滑动面抗剪强度(K>1)也仍然平衡，即说明滑坡稳定。也即K值越大，稳定性越强。此外，还可以从整个滑坡，来根据后抗滑力和跟下滑力和的比来认识K值，这样便能更清楚地理解滑坡稳定性概念。由此K值被叫做滑坡稳定系数，属于滑坡稳定水平检验的定量指标之一。

2、滑坡面反算抗剪强度指标

该问题实质上指的是对滑坡稳定性检算进行的反算。由此可见，在解决该问题的过程中，K值具有表示滑坡稳定水平指标，也即稳定系数的意义。然而，这时的K值要求结合滑坡的稳定水平，人为地实现假定好。倘若滑坡正在滑动中，那K应取1以下的值；倘若滑坡暂时处于稳定态，那K可取1以上的值；倘若滑坡接近于平衡极限状态，那K可取接近1的值。值得注意的是，所选定的K值，一般会大幅影响反算抗剪强度指标的最终结果。例如，对某滑坡工程实践，在K值分别选取0.95、0.90时，最后反算所得的内摩擦角φ结果便依次是7°18′、6°35′，差异高达10％。由此可见，应结合工程地勘的滑坡现状，根据工程的重要性来谨慎选取K值。

相似于滑坡稳定性检算，在抗剪强度反算中的K值处理也包括两种：KT型、R／K型。KT型是指计算中用K乘以每块段下滑力；而R／K型则是指计算中先不乘K，而用算得的实际抗剪强度分别除以K得出最终指标值大小。

3、滑坡推力的计算

倘若要求算出某断面滑坡推力，以用作设计抗滑支挡结构部件的参考依据，则可按式(1)借助分段平衡法，来逐段算出这个断面以上的所有块段实际的剩余下滑力。这时式(1)中也应添加系数K。在反向滑动块段不存在时，根据由上到下的逐块推算式子来算出剩余下滑力Pn；在反向滑动块段存在时，按对应的更复杂的推算式子来计算。

K值一般由认识滑坡的准确性与所算工程的重要性来决定。倘若勘测资料既齐全又可靠，能准确把握对滑坡的认识时，那K值可选取稍偏小的值；相反，尤其是重要工程，则应选取稍偏大的值。因此K值实质上是确定的一个1以上的系数，人为地将下滑力增大，以保障算出的滑坡推力的安全性，所以K值也是安全系数之一，一般用KT表示，以便与上述稳定系数K区别。中国《基础设计规范》中提出，推力安全系数应由滑坡情况与工程影响来决定，通常KT可取范围是1.05～1.25(注意KT值应在1.0以上)。选取的KT值会大幅影响滑坡推力，有关资料显示，若KT值由1.1升至1.2，那滑坡推力值将提高达40％～90％。因此，在计算滑坡中选取KT时，应认真进行调查研究，以正确、全面地认识滑坡水平，基于经济合理的原则，从工程的重要性角度认真考虑，以保障安全储备满足要求。

值得注意的是，在对KT进行选取时，还应利用公式P=KT∑T一∑R来计算，而不应利用公式P′=(∑T一∑R)KT'来计算。因为在确定滑动面方面、选取抗剪强度指标值等方面，均极有可能会存在一定的误差，且滑坡的具体情况往往和式(1)下的假定并不是完全一致，所以计算滑坡推力的时候，必须引进一定大小的安全系数。如果以相同的安全系数，利用第二个公式算出的具体滑坡推力P′将会远小于第一个公式算出的P值(若KT值、∑R均增大，则P′将会比P小得越多)，最终得出的滑坡推力并不安全。

四、结语

综上所述，在地质调查工作中，积极分析滑坡稳定性具有深远的意义。目前随着对滑坡研究的持续深入，在滑坡稳定性分析方面也日益完善、全面。同时大量工程实践已证实本文提出的滑坡稳定性检算公式与方法，能很好地解决有关检算问题，并得到了十分广泛地应用。

参考文献

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[2]侯仓民.黄玉川煤矿公路滑坡稳定性评价及治理研究[D].西南交通大学,2014.

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