滑坡稳定性传递系数计算法的改进
基于传递系数法的滑坡稳定性分析和评价
基于传递系数法的滑坡稳定性分析和评价
Analysis and evaluation of landslide stability based on transfer coefficient method 钱玲玲
（甘肃工业职业技术学院，甘肃 天水 741025）
摘要：以甘肃省临夏市某大型滑坡为例，通过分析滑坡的基本特征和形成机制，采用传递系数法对不同工况下滑坡 的稳定性进行分析与评价，确定了滑坡在天然状况下处于基本稳定状态，暴雨及地震条件下处于欠稳定～不稳定 状态。 关键词：滑坡；传递系数法；稳定性 Abstract: Taking a large landslide in Linxia City, Gansu Province as an example, and analyzing the basic characteristics and formation mechanism of landslide, the stability of the landslide body under different working conditions is analyzed and evaluated by using the transfer coefficient method. It is determined that the landslide is in the basic stable state under natural conditions, and in the understable ~ unstable state under heavy rain and earthquake conditions. Keywords: landslide; transfer coefficient method; stability 中图分类号：P642 文献标识码：B 文章编号：1003-8965（2019）03-0018-02
基于传递系数法的某滑坡稳定性分析及评价
基于传递系数法的某滑坡稳定性分析及评价一、绪论滑坡作为一种常见的地质灾害，对人类社会和生态环境造成了严重的破坏。
随着城市化进程的加快，滑坡灾害频发，给人们的生命财产安全带来了极大的威胁。
对滑坡稳定性的研究具有重要的现实意义，滑坡稳定性分析是滑坡防治的基础，通过对滑坡稳定性的研究，可以为滑坡防治提供科学依据，减少滑坡灾害的发生，降低灾害损失。
滑坡稳定性分析方法主要包括基于力学原理的方法、基于土体力学的方法、基于地质力学的方法等。
传递系数法是一种基于土体力学的滑坡稳定性分析方法，具有较强的实用性和可靠性。
国内外学者在传递系数法的基础上，对其进行了不断的研究和完善，取得了一定的研究成果。
由于滑坡场地的复杂性和多样性，现有的研究成果仍存在一定的局限性，有待于进一步的研究和探讨。
本研究旨在通过建立传递系数法模型，对某滑坡场地进行稳定性分析及评价，为滑坡防治提供科学依据。
具体内容包括。
评价该滑坡场地的稳定性；提出相应的防治措施建议。
本研究采用的方法主要有文献资料法、现场调查法、传递系数法等。
技术路线如下：查阅相关文献资料，了解滑坡稳定性分析的基本理论和方法；对某滑坡场地进行现场调查，收集相关数据；采用传递系数法对该滑坡场地进行稳定性分析；根据分析结果，评价该滑坡场地的稳定性；提出相应的防治措施建议。
1. 研究背景和意义滑坡作为一种典型的地质灾害，对人类社会的生产生活和生态环境造成了严重的威胁。
随着科技的发展，人们对滑坡的研究越来越深入，从传统的地质力学方法逐渐发展到现代的数值模拟和工程实践相结合的方法。
基于传递系数法的滑坡稳定性分析及评价方法具有较高的准确性和实用性，为滑坡防治提供了有力的理论支持和技术保障。
本研究旨在通过对某地区滑坡场地的实地调查和数值模拟，建立基于传递系数法的滑坡稳定性分析模型，以期为滑坡防治提供科学依据。
通过对滑坡场地的地质条件、历史灾害记录等信息进行收集和分析，了解滑坡场地的基本特征和潜在危险因素。
滑坡推力计算中传递系数法的改进研究
摘 要 对 目前常用的两种传递 系数法进行 了讨论 ，指出了强度储备法计 算的滑坡推力偏小 和超载法力学意义不明确的不足 ，提 出了改进的思路和方法，推导了改进的计 算公式。 关 键词 传递 系数 法 滑坡 推 力 改进 算 法
以 ，再减去抗滑力作为条块的剩余下滑力 ，如式
１ 概 述 （ ） ３。
２ 两类传 递 系数法 的基本 公式
强度储备法是 在选 定安全系数 后 ，将极限 状态时的抗剪强度指标 Ｃ ｇ 、ｔ 除以 ，即令强度指 标具有一定的安全储备 ， 再计算各条块的剩余下滑 力 ，如式 （ ） １。
Ｅｉ＝ Ｔｉ— Ｒｉ ＋ Ｅｉｌ ／Ｋ
—
从上述可以看出，强度储备法设计安全系数的 目的 ，是 考 虑 到在 未来外 界不 确定 因素 影响下 滑 面 强度可能降低而采取 的一种预先的防范措施 ，具有 明确 的力学 意义 。超载法 设计 安全 系数 的 目的 ，只 是 人 为地增 大 下滑 力 ，没有 明确 的力学 意义 。 因此 对传递系数法的改进主要针对强度储备法存在的不 足进行 。
ｌ ＡＪ．Ｐｏ ｆ ＯｈＩＳ Ｅ Ｖ ｌ ｌ ｒ ｏ ｌ ｔ Ｃ ＭＦ ｏ ３ Ｃ ｃ Ｊ．１８ ：６ ７— ８ ． ９１ ７ ６２
［ ］仲爱宝， ３ 刘增贤．公路软土地基沉降计算及预测的探讨 ［ ］． Ｊ
公路 ，Ａ ｇ ０４，（ ） ｕ ．２０ ８．
［ ７］李广信 主 编． 高等 土 力学 ［ ．北 京 ：清 华 大学 出版 社 ， Ｍ］
维普资讯
陶志平等 ：滑坡推力计算 中传递 系数法的改进研究
・ １ ８・
分析和滑坡推力 的计 算上 ，有两点应该 是主要 因 素： 一是降雨使滑体 由天然含水状态转变为饱水状 态， 增大了滑体 的重量 ；二是降雨使滑带土软化 ， 降低了滑面的抗剪强度。我们知道 ，在用强度储备 法计算滑坡推力时，已经考虑了滑面强度降低的因 素， 但没有考虑滑体重量增大 的因素 ，因此是不全 面的。如果在计算滑坡推力时 ，将上述两个主要 因 素都考虑进去，则计算出的滑坡推力更符合滑坡发
改进传递系数法在边坡稳定性分析中的应用
第１９卷第２期２０２１年４月水利与建筑工程学报ＪｏｕｒｎａｌｏｆＷａｔｅｒＲｅｓｏｕｒｃｅｓａｎｄＡｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＶｏｌ．１９Ｎｏ．２Ａｐｒ．，２０２１ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７２－１１４４．２０２１．０２．０１０收稿日期：２０２０ １０ ２１ 修稿日期：２０２０ １１ １３基金项目：陕西省自然科学基础研究计划项目（２０１７ＪＭ５１３６）；陕西省教育厅专项科研计划项目（１８ＪＫ０４０２）作者简介：邓文伟（１９８１—），男，工程师，主要从事岩土与结构工程方面的工作。
Ｅ ｍａｉｌ：２７９４２３６４１＠ｑｑ．ｃｏｍ改进传递系数法在边坡稳定性分析中的应用邓文伟（中铁十八局集团第五工程有限公司，天津３００４５９）摘 要：传递系数法是我国常用的边坡稳定性分析方法，具有适用范围广、计算方法简便的特点，但此法计算结果偏于保守。
为了充分发挥传递系数法的特点与优势，使计算结果更加符合实际工程情况，在传统算法基础上，将锚索锚固力均匀分布在锚索所穿过的坡体单元上，即锚固力不视为集中力，而是锚墩处沿锚固方向以一定角度向滑动裂缝面扩散，进而得出基于改进传递系数法预应力锚索锚固力计算公式。
结合某边坡工程与传统传递系数法进行对比分析，并运用ＭＩＤＡＳ／ＧＴＳ软件对加锚后的边坡进行数值模拟。
结果表明：改进后传递系数法计算的抗滑力相对较大，剩余下滑力计算结果与传统算法比较相对较小。
改进后的预应力锚索锚固力的分配情况较合理，不会出现应力集中，安全系数合理，更符合实际工程情况。
关键词：改进传递系数法；边坡稳定性；预应力锚索；锚固力中图分类号：Ｐ６４２．２２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７２—１１４４（２０２１）０２—００５４—０７ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆＩｍｐｒｏｖｅｄＴｒａｎｓｆｅｒＣｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔＭｅｔｈｏｄｉｎＳｌｏｐｅＳｔａｂｉｌｉｔｙＡｎａｌｙｓｉｓＤＥＮＧＷｅｎｗｅｉ（ＣｈｉｎａＲａｉｌｗａｙ１８ｔｈＢｕｒｅａｕＧｒｏｕｐＦｉｆｔｈＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｔｉａｎｊｉｎ３００４５９，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｅｔｒａｎｓｆｅｒｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｍｅｔｈｏｄｉｓａｃｏｍｍｏｎｌｙｕｓｅｄｍｅｔｈｏｄｆｏｒｓｌｏｐｅｓｔａｂｉｌｉｔｙａｎａｌｙｓｉｓｉｎＣｈｉｎａ，ｗｈｉｃｈｈａｓｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｗｉｄｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｒａｎｇｅａｎｄｓｉｍｐｌｅｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄ，ｈｏｗｅｖｅｒｔｈｅｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｏｆｔｈｉｓｍｅｔｈ ｏｄｉｓｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｖｅ．Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｆｕｌｌｙｔａｋｅｔｈｅａｄｖａｎｔａｇｅｓｏｆｔｒａｎｓｆｅｒｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｍｅｔｈｏｄ，ａｎｄｍａｋｅｔｈｅｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓａｇｒｅｅｂｅｔｔｅｒｗｉｔｈａｃｔｕａｌｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ．Ｏｎｔｈｅｂａｓｉｓｏｆｔｈｅｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌａｌｇｏｒｉｔｈｍ，ｔｈｅａｎｃｈｏｒｉｎｇｆｏｒｃｅｏｆｔｈｅａｎ ｃｈｏｒｃａｂｌｅｉｓｅｖｅｎｌｙｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄｏｎｔｈｅｓｌｏｐｅｅｌｅｍｅｎｔｔｈｒｏｕｇｈｗｈｉｃｈｔｈｅａｎｃｈｏｒｃａｂｌｅｐａｓｓｅｓ．Ｔｈｅａｎｃｈｏｒｉｎｇｆｏｒｃｅｉｓｎｏｔｒｅｇａｒｄｅｄａｓａｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅｄｆｏｒｃｅ，ｂｕｔｔｈｅａｎｃｈｏｒｐｉｅｒｓｐｒｅａｄｓｔｏｔｈｅｓｌｉｄｉｎｇｃｒａｃｋｓｕｒｆａｃｅａｔａｃｅｒｔａｉｎａｎｇｌｅａｌｏｎｇｔｈｅａｎｃｈｏｒｉｎｇｄｉｒｅｃｔｉｏｎ．Ｔｈｅｎ，ｔｈｅｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｆｏｒｍｕｌａｏｆａｎｃｈｏｒｉｎｇｆｏｒｃｅｏｆｐｒｅｓｔｒｅｓｓｅｄａｎｃｈｏｒｃａｂｌｅｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｉｍ ｐｒｏｖｅｄｔｒａｎｓｆｅｒｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｍｅｔｈｏｄｉｓｏｂｔａｉｎｅｄ，ｗｈｉｃｈｃｏｍｂｉｎｅｓａｃｅｒｔａｉｎｓｌｏｐｅｐｒｏｊｅｃｔａｎｄｔｈｅｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｔｒａｎｓｆｅｒｃｏｅｆｆｉ ｃｉｅｎｔｍｅｔｈｏｄｆｏｒｃｏｍｐａｒａｔｉｖｅａｎａｌｙｓｉｓ．ＭＩＤＡＳ／ＧＴＳｓｏｆｔｗａｒｅｗａｓａｄｏｐｔｅｄｔｏｎｕｍｅｒｉｃａｌｌｙｓｉｍｕｌａｔｅｔｈｅａｎｃｈｏｒｅｄｓｌｏｐｅ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｉｎｄｉｃａｔｅｔｈａｔｔｈｅａｎｔｉ－ｓｌｉｄｉｎｇｆｏｒｃｅｏｂｔａｉｎｅｄｂｙｔｈｅｉｍｐｒｏｖｅｄｔｒａｎｓｆｅｒｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｍｅｔｈｏｄｉｓｒｅｌａｔｉｖｅｌｙｌａｒｇｅ，ａｎｄｔｈｅｒｅｍａｉｎｉｎｇｓｌｉｄｉｎｇｆｏｒｃｅｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｉｓｒｅｌａｔｉｖｅｌｙｓｍａｌｌｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｔｈｅｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌａｌｇｏｒｉｔｈｍ．Ｔｈｅｉｍ ｐｒｏｖｅｄｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｔｈｅａｎｃｈｏｒｉｎｇｆｏｒｃｅｏｆｔｈｅｐｒｅｓｔｒｅｓｓｅｄａｎｃｈｏｒｃａｂｌｅｉｓｍｏｒｅｒｅａｓｏｎａｂｌｅ，ｔｈｅｒｅｗｉｌｌｂｅｎｏｓｔｒｅｓｓｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ，ｔｈｅｓａｆｅｔｙｆａｃｔｏｒｉｓｒｅａｓｏｎａｂｌｅ，ａｎｄｉｔｃａｎｂｅｔｔｅｒｆｉｔｔｈｅａｃｔｕａｌｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｓｉｔｕａｔｉｏｎ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｉｍｐｒｏｖｅｄｔｒａｎｓｆｅｒｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｍｅｔｈｏｄ；ｓｌｏｐｅｓｔａｂｉｌｉｔｙ；ｐｒｅｓｔｒｅｓｓｅｄａｎｃｈｏｒｃａｂｌｅ；ａｎｃｈｏｒｉｎｇｆｏｒｃｅ 边坡是指具有倾斜面的岩土体，是人类工程活动中最基本的地质环境之一。
传递系数法在滑坡治理削坡方案设计中的应用
传递系数法在滑坡治理削坡方案设计中的应用滑坡是地质灾害中常见且危害较大的一种类型，对人们的生命财产安全造成严重威胁。
因此，滑坡治理是保障人们生命财产安全的重要工作。
而在滑坡治理中，削坡方案设计是关键环节之一。
传递系数法作为一种常用的计算方法，能够有效地辅助滑坡削坡方案的设计。
本文将探讨传递系数法在滑坡治理削坡方案设计中的应用。
1. 传递系数法的基本原理传递系数法是一种基于变形传递关系的计算方法，它通过分析滑坡体的变形特征，推导出滑坡体上不同部位的变形信息之间的关系，从而得到滑坡体上的各种参数。
传递系数法的基本原理可以简述为以下三个步骤：步骤一：确定传递系数传递系数是指滑坡体上的某一参数变化与其他参数变化之间的比值关系，通常用符号k表示。
确定传递系数需要通过实测数据或现场观测结果进行，可以采用试验法、经验法或统计法等方法。
步骤二：建立变形传递关系根据已知的传递系数，建立变形传递关系模型。
这个模型可以是线性关系、非线性关系或其他特定的变形传递模型。
步骤三：计算目标参数通过已建立的变形传递关系模型，计算得到目标参数的数值。
这个目标参数可以是滑坡体的位移、速度、加速度等各种变形参数。
基于以上基本原理，我们可以将传递系数法应用在滑坡治理削坡方案设计中。
2. 传递系数法在滑坡治理削坡方案设计中的应用在滑坡治理中，削坡是一种常用的治理手段。
削坡的目的是通过切除滑坡体上部的土体，减轻滑坡的自重负荷，从而减小滑坡的倾覆力矩，改善滑坡的稳定性。
然而，削坡并非一刀切的工作，需要综合考虑滑坡体的变形特征、土体力学参数等因素进行设计。
在滑坡治理削坡方案设计中，传递系数法可以用于计算目标参数，帮助工程师更准确地评估削坡效果。
通过已建立的传递系数模型，可以预测削坡后滑坡体的位移、速度等变形参数。
这个预测结果对于评估削坡的可行性、确定最佳削坡方案具有重要意义。
此外，传递系数法还可以用于指导削坡的具体工程设计。
在削坡施工中，需要根据预测结果确定削坡的深度、坡度、坡面形状等参数。
某高速公路左侧滑坡稳定性分析及建议[论文]
![某高速公路左侧滑坡稳定性分析及建议[论文]](https://img.taocdn.com/s3/m/32100a7a01f69e3143329426.png)
某高速公路左侧滑坡稳定性分析及建议摘要拟建某高速公路左侧斜坡上发育一中型基岩滑坡。
路线以高架桥的形式通过，中线在滑坡体前缘通过。
本文系统分析了该滑坡的空间形态特征，探讨了滑坡的成因，根据稳定性计算结果给出了处理措施及建议。
关键词基岩滑坡形态特征治理工程设计稳定性中图分类号：u216.4 文献标识码：a0引言该滑坡为一中型基岩滑坡，影响拟建高速公路段的高架桥安全。
拟建公路以高架桥形式在滑坡体前缘11m处通过。
滑坡距212国道100m，交通便利。
1 滑坡特征1.1 滑坡空间形态特征1.2 滑坡物质组成及结构特征滑坡体岩土类型主要以碎石为主，碎石成分以砂岩为主，棱角状，碎石含量差异较大，粒径以5mm～50mm居多，滑坡体含有厚层基岩碎块。
滑带土以粉土为主，颜色呈灰黑色，含水量较高，夹少量碎石和角砾，可见错滑痕迹。
滑床岩性主要为炭质板岩和泥岩，后侧以砂岩为主。
2滑坡成因及稳定性计算分析2.1滑坡成因分析（1）地形地貌条件滑坡体所在的斜坡地段位于漳河及支流交汇处，地形较陡峻，致使滑坡所在坡体地段呈两面临空状，有利于滑坡形成。
（2）地层岩性条件滑坡体所在斜坡位于泥盆系石英砂岩和石炭系炭质板岩分界处，界线为区域f1断层，岩体破碎。
（3）水文地质条件工作区位于木寨岭北麓，降雨较丰富，且暴雨频繁，年降雨量大于500mm。
这些暴雨易形成洪水冲刷坡脚等，从而对坡体造成不利影响。
2.2滑坡稳定性分析采用《岩土工程勘察规范》（gb 50021-2001）推荐的传递系数法公式进行计算。
（1）计算工况正常工况：自然状态下，仅考虑坡体自重及结构荷载。
非正常工况i：饱水条件下，考虑坡体自重、结构荷载及暴雨或连续降雨影响。
非正常工况ⅱ：地震工况下，考虑地震力、坡体自重及结构荷载。
（2）计算参数（3）计算结果及分析按照前述三种不同工况、计算参数及勘探断面，演算的各断面稳定系数见表1。
表1 ：滑坡稳定性系数表根据工程的重要性及《公路路基设计规范》（jtg d30-2004）将安全系数综合定为1.15，并依安全系数为标准，将稳定系数划分为四个区间：当稳定系数k≥1.25为稳定，1.25>k≥1.10基本稳定，1.0>k≥1.1为欠稳定，k<1.0为不稳定。
传递系数法在滑坡稳定性分析中的应用
传递系数法在滑坡稳定性分析中的应用摘要：传递系数法是一种较为常用滑坡稳定性分析方法。
其优点是借助于滑坡构造特征分析稳定性及剩余推力计算, 可以获得任意形状滑动面在复杂荷载作用下的滑坡推力，且计算简洁，本文简要地介绍传递系数法及其在某滑坡稳定性分析中的应用.关键词：滑坡稳定性分析；传递系数法1．引言滑坡治理是一项技术复杂、施工难度大的灾害防治工程，而滑坡稳定性分析又是滑坡治理的前提和基础。
目前边坡稳定性定量分析有以静力学分析为基础的极限平衡分析法。
传递系数法是极限平衡分析法中的一种，又称不平衡推力法或折线法，它适用于刚体极限平衡边坡稳定性分析。
该法计算简单，能判断边坡的稳定状态，且能为滑坡的治理提供下滑推力的计算，因此在工程中得到了广泛应用。
2.传递系数法简介2.1传递系数法属刚体极限平衡分析法, 计算方法基于如下6点假设[1]::(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T 和垂直于滑动面的正应力a 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破坏;(4) 滑动面的破坏服从M oh r 一Co ul o m b 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。
2.2其计算式如下[2] ：Fs在主滑剖面上取序号为i的一个条块，几何边界与受力如图1-1、图1-2所示。
其上作用有垂直荷载（Wi）和水平荷载（Qi），前者诸如重力和工程荷载等，后者为指向坡外的水平向地震力KCWi及水压力PWi等。
①基本荷载（仅考虑重力）第i条块的下滑力：第i条块的抗滑力：图1－1滑坡稳定计算力学分析图剩余下滑力：其中：稳定性系数为：图1－2滑坡稳定性计算力学分析图第n块的推力为：②组合荷载（主要考虑重力、静（动）水压力和地震力的作用）第i块的下滑力：第i块的抗滑力：稳定系数为：其第n条块的下滑推力为：式中：Ei－1：i-1条块作用在i条块的剩余推力；Ei：i条块剩余下滑力的反力；αi－1：i-1条块滑面倾角；αi：i条块滑面倾角；Ui－1、Ui＋1：i条块水压力；Ui：i条块扬压力；Wi：i条块滑体重力；ci：i条块滑面内聚力；li：i条块滑面长度；φi：i条块滑面内摩擦角；PDi：作用于i条块的动水压力；βi：i条块所作用的动水压力（PDi）与滑动面之间的夹角。
边坡与滑坡稳定分析传递系数法若干问题探讨
2 传递系数法的稳定系数定义和所满 足的静力平衡方程
《勘察技术资料》第3期，题目为“滑坡稳定性检算 中几个问题的讨论”，当时署名为一机部勘测公司， 据顾宝和了解，作者为张苏民、张旷成二位。
1 方法提出和应用的回顾
Pi Pi1 i Ti Ri
Ti Wi sin i
Ri Ni tani ci Li
i cos(i1 i ) sin(i1 i ) tani
1 方法提出和应用的回顾
传递系数法用于计算滑坡推力，早在上世纪70年代以 前己在我国普遍采用。何时何人提出已无从查考。 1974年编制《工业与民用建筑地基基础设计规范》 （GBJ7-74）时列入了规范。后来规范修订，继续列 入了《建筑地基基础
设计规范》（GBJ7-89和GB50007-2002）。 传递系数法用于计算滑坡稳定性，最早见于1975年
1977年首次列入《工业与民用建筑工程地质勘察规范》 （TJ21-77），后列入《岩土工程勘察规范》 （GB50021-94）和（GB50021-2001）的《条文说 明》以及其他规范（如边坡规范和铁路方面的规范）。
隐式解法的稳定系数由下式试算求出： Pi Pi1 i1 Ti Ri / Fs
Ri j
Fs
i 1 n
j i n
Ti j
ji
Pi Pi1 i1 FsTi Ri
3 传递系数法稳定系数计算公式的表
达方式
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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= ( W cosTtgh/ f os+ CL /f os) /W si nT ( 1)
式中 , f os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)。
( 4)
收稿日期: 2002-07-08
52
类型
稳定系数 寻求方法
方法一
强度储 备法
方法二
超载法
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 T able 1 Class and charact eris tic of t rans f er sys tem method
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:
Ei = Ti+ Ei- 1 [ co s(Ti- 1 - Ti ) - sin (Ti- 1 - Ti )
tghi / f os ]- Ri / f os
= Ti+ Ei- 1ji- 1 - Ri /f os
为作用于 i 条块的抗滑力 ( kN ) ; Ti 为作用于第 i 条
块滑动面上的滑动分力 ( kN ) ; jj 为第 i 条块剩余下
滑力传递至第 i+ 1块段时的传递系数 ( j= i )。
设安全系数为 K ,则各条块的滑坡推力为:
Pi = Ti + Pi - 1ji - 1 - Ri /K
( 6)
算时 ,则考虑剩余下滑力为负值时令其为零。
原岩 土工程勘 察采 用该方法
稳定系数 f os通过试算求得。
图 1 受力结构图
Fig. 1 Loa d fr ame cha r t
当所有 1至 n - 1条块的剩余下滑力均大于等
于零时 ,利用数学归纳法可以证明:
jj =
n- 1
n- 1
∑ ∏ ( Ri jj ) + Rn
滑坡稳定性传递系数计算法的改进
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
则稳定系数 f os计算式如下:
f os= [En- 1 sin(Tn - 1 - Tn ) tghn- 1+ Rn ] / [En - 1 cos
(Tn - 1 - Tn )+ Tn ]
( 3) 当各条块剩余下滑力均大于等于零时 ,两 种方法稳定系数计算公式形式一样 ,但方法一的传 递 系数 (ji = co s (Ti - Ti+ 1 ) - sin (Ti - Ti+ 1 ) tghi+ 1 / f os)不同于方法二的传递系数 (ji = cos(Ti - Ti+ 1 ) si n(Ti - Ti+ 1 ) tghi+ 1 )。 当稳定系数小于 1时 ,方法二 计算所得到的稳定系数小于方法一计算所得到的稳 定系数 ; 当稳定系数大于 1时 ,方法二计算所得到的 稳定系数大于方法一计算所得到的稳定系数。
jj =
n- 1
n- 1
∑ ∏ ( Ri jj ) + Rn
f os =
i= 1 n- 1
j= i n- 1
( 9)
∑ ∏ ( Ti jj ) + Tn
i= 1
j= i
cos (Ti - Ti+ 1 ) - sin(Ti - Ti+ 1 ) t ghi+ 1
n- 1
∏jj = ji ji+ 1 ji+ 2…… jn - 1 j= i
当 Pi 小于零时 ,令 Pi = 0,此时
Pi+ 1 = K Ti+ 1 - Ri+ 1 /K
( 7)
2. 2 方法二
超载法基本的极限平衡公式为:
1= ( W cosTtgh+ CL ) / ( f os× W sinT) ( 8)
利用式 ( 8) ,采用上一条块滑动力与抗滑力向下
一条块滑动面分别逐块投影法求得稳定系数 f os:
P `i+ 1 = K Ti+ 1 - Ri+ 1 /K
( 11)
3 两方法的差异与不足
3. 1 两方法的差异 ( 1) 计算稳定系数时 ,方法一采用的是上一条
块剩余下滑力向下一条块滑动面逐块投影法 ,而方 法二采用的是上一条块下滑力和抗滑力向下一条块 滑动面分别逐块投影法。 方法一既考虑了条块的静 力平衡 ,也考虑了整个滑坡体的静力平衡 ,且各条块 的稳定系数和安全系数与整个滑坡体的稳定系数与 安全系数相等。 方法二仅考虑了整个滑坡体的静力 平衡 ,各条块的稳定系数与安全系数与整个滑坡体 的稳定系数与安全系数不一定相等。
力的平 衡条件
基本特点
备注
分块及整体 静力平衡
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 t gh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 f os ,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 f os。
( 4) 当条块 1至 n- 1的剩余下滑力均大于等 于零 ,给定稳定系数进行反演分析求滑动面剪切强 度参数时 ,对于正在蠕变的滑坡 ,方法二求得的剪切 强度参数比方法一求得的剪切强度参数大 ; 对于处 于稳定的滑坡 ,方法二求得的剪切强度参数比方法 一求得的剪切强度参数小。 当有条块剩余下滑力出 现负值时 ,方法二求得的剪切强度参数均较方法一 小。 3. 2 两方法的不足
( 2)
当 Ei 小于零时 ,令 Ei = 0,此时
Ei+ 1 = Ti+ 1 - Ri+ 1 /f os
( 3)
稳定系数 f os计算式如下:
f os = [En- 1 sin(Tn - 1 - Tn ) tghn - 1 + Rn ]
/ [En - 1 cos (Tn- 1 - Tn ) + Tn ]
Ti = Wi sinTi
式中 , f os 为稳定 系数 ; Ei 为第 i 条块 推力的 合力
( kN ) ; Wi 为第 i 条块滑体所受的重力 ( kN ) ; hi 为第
i 条块滑带土的内摩擦角 (°) ; Ci 为第 i 条块滑带土
的粘聚力 ( k Pa ) ; Li 为第 i 条块滑动面长度 ( m ) ; Ri
第 13卷 第 3期
苏爱军ห้องสมุดไป่ตู้冯明权: 滑坡稳定性传递系数计算法的改进
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( 2) 稳定系数计算时 ,方法一满足当条块剩余 下滑力小于零时令其等于零的条件 ,即条块之间不 出现拉应力 ; 方法二不满足条块剩余下滑力的合力 小于零时令其等于零的条件 ,即条块之间允许出现 拉应力 ; 当出现条块剩余下滑力小于零的情况时 ,方 法二计算所得到的稳定系数明显偏大。
( 2) 方法二采用超载法进行稳定性及滑坡推力 计算。在稳定性计算时 ,由于采用的是上一条块下滑 力和抗滑力向下一条块滑动面分别逐块投影法 ,允 许条块之间出现拉应力 ,使计算的稳定系数比实际 的大 ,由此可能导致忽略潜在不稳定的滑坡。
4 改进传递系数法
以超载法为基础 ,采用上一条块剩余下滑力向 下一条块滑动面逐块投影法计算滑坡的稳定性及滑 坡推力 ,滑坡的稳定性及滑坡推力计算同时满足当 剩余下滑力小于零时令其等于零的条件 ,即条块之 间不出现拉应力的条件。 改进的滑坡稳定性及滑坡
第 13卷 第 3期 2 0 0 2年 9月
地质灾害与环境保护
Jour nal o f Geo log ical Haza rds a nd Env iro nment Preserv ation
文章编号: 1006- 4362( 2002) 03- 0051- 05
Vol. 13, No. 3 Sept em ber 2002
1 = [En - 1 si n(Tn- 1 - Tn ) tghn- 1+ Rn ] / [f os En - 1
cos (Tn- 1 - Tn )+ f os Tn ]
= [ En- 1 sin ( Tn- 1 - Tn ) tghn - 1+ Rn ] / [ E `n`- 1
cos (Tn- 1 - Tn )+ f os Tn ]
- Ti ) - si n (Ti- 1 - Ti ) tg hi / f os ] - Ri
= f os× Ti+ E ` `i- 1ji- 1 - Ri
( 12)
当 E ``i 小于零时 ,令 E ``i = 0,此时
E ``i+ 1 = f os × Ti+ 1 - Ri+ 1