摘 要:邊坡穩(wěn)定性分析是邊坡治理的前提和基礎(chǔ),而傳遞系數(shù)法是一種較常用的邊坡穩(wěn)定性分析方法。本文采用實(shí)例,利用傳遞系數(shù)法計(jì)算滑坡的穩(wěn)定系數(shù),對(duì)不穩(wěn)定斜坡穩(wěn)定性敏感因素進(jìn)行分析,并對(duì)斜坡穩(wěn)定性進(jìn)行了綜合評(píng)價(jià)。
關(guān)鍵詞:傳遞系數(shù)法;邊坡;穩(wěn)定;敏感性分析
傳遞系數(shù)法也稱為不平衡推力傳遞法,亦稱折線滑動(dòng)法或剩余推力法,它是我國(guó)工程技術(shù)人員創(chuàng)造的一種實(shí)用滑坡穩(wěn)定分析方法。由于該法計(jì)算簡(jiǎn)單,并且能夠?yàn)榛轮卫硖峁┰O(shè)計(jì)推力,因此在水利部門、鐵路部門得到了廣泛應(yīng)用,在國(guó)家規(guī)范和行業(yè)規(guī)范中都將其列為推薦的計(jì)算方法。
一、傳遞系數(shù)法
傳遞系數(shù)法是滑坡分析和處理的常用方法,其計(jì)算圖為折線形(如圖1)其中,Wi為自重,Ni為自重的法向分量,Ti為切向分量。
二、應(yīng)用實(shí)例
該不穩(wěn)定斜坡為大型土質(zhì)不穩(wěn)定斜坡,主要為粉質(zhì)粘土夾碎石,上部為一緩斜坡,坡度約為8°左右,前部為陡斜坡,坡度約50°,坡向約270°,左右兩側(cè)以淺沖溝為界。
(一)巖土體物理力學(xué)參數(shù)的選取
計(jì)算參數(shù)主要是在統(tǒng)計(jì)土工試驗(yàn)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,根據(jù)滑體、滑帶土物理力學(xué)性質(zhì),結(jié)合區(qū)內(nèi)地質(zhì)環(huán)境條件、滑體結(jié)構(gòu)特征、形狀、坡體變形破壞特征及其空間變化情況,結(jié)合反演法結(jié)果綜合確定如下:
上部不穩(wěn)定斜坡:天然狀態(tài)下的重度為19.34kN/m3,C值為19.23kpa,Φ為36.10°,飽和狀態(tài)下的重度為20.02kN/m3,C值為18.56kpa,Φ為34.88°。下部H1滑塌:天然狀態(tài)下的重度為19.34kN/m3,C值為15.89kpa,Φ為25.78°,飽和狀態(tài)下的重度為20.02kN/m3,C值為13.53kpa,Φ為23.64°。
(二)計(jì)算工況及安全系數(shù)
根據(jù)該斜坡體的地質(zhì)背景及形成機(jī)制,以及所處的地理構(gòu)造位置,計(jì)算中主要考慮降雨和地震等因素,3種工況及設(shè)計(jì)安全系數(shù)如表1。
(三)滑坡滑動(dòng)模式推力及穩(wěn)定系數(shù)計(jì)算成果
按照上述工況及方法進(jìn)行不穩(wěn)定斜坡穩(wěn)定性計(jì)算。根據(jù)計(jì)算結(jié)果,對(duì)不穩(wěn)定進(jìn)行穩(wěn)定性分析評(píng)價(jià),將穩(wěn)定性劃分為四級(jí):穩(wěn)定系數(shù)Fs≥1.20為穩(wěn)定,1.1≤Fs<1.2基本穩(wěn)定,1.05≤Fs<1.1為欠穩(wěn)定,F(xiàn)s<1.05為不穩(wěn)定。
(四)不穩(wěn)定斜坡坡穩(wěn)定性敏感因素分析
不穩(wěn)定斜坡體1-1’剖面在工況1條件下進(jìn)行參數(shù)敏感性分析,結(jié)果如表2:
結(jié)果表明在C值不變條件下Φ值每減少1°,安全系數(shù)減小0.004,在Φ值不變條件下C值每減少1,安全系數(shù)減小0.040,Φ值變化對(duì)安全系數(shù)影響較大。
(五)不穩(wěn)定斜坡穩(wěn)定性綜合評(píng)價(jià)
通過(guò)對(duì)不穩(wěn)定斜坡體的穩(wěn)定性計(jì)算并結(jié)合滑坡體的實(shí)際變形發(fā)育特征得知,不穩(wěn)定斜坡整體在天然工況下,暴雨工況下和地震工況下處于基本穩(wěn)定狀態(tài);H1滑塌整體在天然工況和地震工況下處于基本穩(wěn)定狀態(tài),在暴雨工況下處于不穩(wěn)定狀態(tài)。穩(wěn)定性計(jì)算結(jié)果與滑坡體的勘查現(xiàn)狀基本符合。
參考文獻(xiàn)
[1] 章勇武,馬惠民.山區(qū)高速公路滑坡與高邊坡病害防治技術(shù)實(shí)踐[M].北京:人民交通出版社,2007.
[2] 楊義輝,唐樹(shù)名.基于傳遞系數(shù)法的邊坡穩(wěn)定性分析[J].北方交通,2013(07).
[3] 張艷嬌.傳遞系數(shù)法在邊坡穩(wěn)定分析中的應(yīng)用[J].北方交通,2007(01).
作者簡(jiǎn)介:袁華娟(1984- ),女,湖北棗陽(yáng)人,四川科技職工大學(xué),講師,碩士,研究方向:地質(zhì)。