基于传递系数法的边坡稳定性分析

２ ． １ 基本 假 定
传递 系数 法是针 对 滑面为 折线 形 的条件下 提 出
模型和几何模型为基础的数值计算法 。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
的， 其基本假定 为 ： （ １ ） 将滑坡稳定性问题视为平面应变问题 ； （ ２ ） 在顺滑动主轴方 向的纵断面 图上 ， 按 滑带 产状和岩土性质 ， 划分为若干铅直条块 ， 由后 向前计
Ｎ ＝Ｗｉ Ｃ Ｏ Ｓ Ｏ Ｌ
方法一： 不考虑地震、 地 下 水 的影 响， 参 照 Ｇ Ｂ ５ ０ ０ ２ １— ２ ０ ０ １的计 算式 ：
ｎ一１ ｎ一１
Ｆ Ｊ —ｎ Ｓ ＝ — １ — ｎ 一 １ 一
乏（ Ｒ ｉ ｎ ＿ ｊ ） ＋ Ｒ
乏（ Ｔ ｉ Ⅱ ｊ ） ＋ Ｔ
（ ＼ ， ３ ）
ｉ ＝ Ｃ Ｏ Ｓ （ ｏ 【 ｉ 一 ｉ ＋ １ ）一 ｓ ｉ ｎ （ ｏ ｔ ｉ 一 ｉ ＋ １ ） ｔ ａ ｎ ｑ ￣ ｉ ＋ １（ ４ ）
ｎ 一１
ｎ ｉ ＝ ｉ ・ ｉ ＋ ・ ｉ ＋
图 传递系数法计算简图
ｎ一 １
（ ５ ）
摩 阻力 ；
（ ４ ） 视体为连续无压缩介质 ， 由后 向前作整体 滑动 ， 不计滑体 内局部应力 ； （ ５ ） 每条块 的下 滑力方 向与 条块 滑带平 行 。
２ ． ２ 计 算方 法 （ Ｉ ）
传递系数法是滑坡分析和处理的常用方法 ， 其
计 算 图为折 线形 （ 如图 １ ） 。其 中 ， ｗｉ 为 自重 ， Ｎ ｉ 为 自重 的法 向分量 ， Ｔ ｌ 为 切 向分量 。
水力坡度角 ； 在一个条件滑体 内水力坡度角不同时 ， 取几段分别计算 ， 再求和 ， 每段取各 自 对应的水力坡
方法二 ： 计算基本公式如公式 （ ３ ） ， 同时考虑地 下水 的影 响 由赵广 春等 ， 所 列公 式 ， 如下 ：
，
ｒ Ｉ ｌ 一１
．
Ｆ ｓ ＝ — — —— — — —— — — — —— — — 丁— — — 上 一
｛ ｛ ［ Ｗｉ （ （ １ 一 ｉ ） Ｃ Ｏ Ｓ Ｏ Ｌ ｉ — ｋ ｓ ｉ ｎ ｏ ｔ ｉ ） 一 Ｒ Ｄ ｉ 】 ｔ ａ ｍ ｐ ｂ ｉ ＋ ｃ ｂ ｉ ｌ ｉ ｝ Ⅱ‘ ｌ Ｐ ｊ ） ＋ Ｒ
ｍ） ；
传递系数 ； 仅 ； 一第 ｉ 块段 滑动 面 夹角 ；
ｊ 一
Ｄ ； 一作用于第 ｉ 块段的动水压力 （ ｋ Ｎ ／ ｍ ） 。 在式 （ ６ ） 中， 由于考虑 了地下水的影 响， 根据章 勇武 、 赵广春等［ ２ ］ ， 计算时动水压力可按下式 ：
Ｄ ｉ ＝ ｈ ｉ ｌ ｉ ｓ ｉ ｎ ｐ ｉ （ ９ ）
文献标识码 ： Ｂ
文章编号 ： １ ６ ７ ３— ６ ０ ５ ２ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ７— ０ ｏ ２ ０— ０ ２
１ 引言
Ｔｉ ＝Ｗ ｉ ｓ ｉ ｎ ｏ ｔ
（ ２ ）
边坡 治 理是 一 项技 术 复 杂 、 施工 难 度 大 的灾 害 防治 工程 ， 而边 坡稳 定 性 分 析 又是 边 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 ， 还 有 以一 定 的力学 本 构
三｛ ［ ｗｉ （ ｓ ｉ ｎ ａ ｉ ＋ ｋ ｃ ｏ ｓ ｃ ￣ ｉ ） ＋ Ｔ Ｄ ｉ 】 Ｉ ＿ Ｉ ｉ ） ＋ Ｔ
（ ６ ）
。 。 （ 仅一ｏ 【 ）一 ｉ ｎ（ ０ 【 ｉ 一０ 【 …） ｎ ‰ － ） ／
ｊ ： ｉ ． … ． ｊ ＋ ２ … ． ．
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 为边坡
算各条分界面上的剩余下滑力 ， 即为该部位 的滑坡
推力 ；
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
（ ３ ） 条块横 向按每米宽计算 ， 不计块体两侧 的
式（ ９ ） 中： ＾ ｙ 一 水 的重 度 （ ｋ Ｎ ／ ｍ ） ；
ｈ ｉ 一 水 头差 （ ｍ） ；
１ ； 一 水平 距 离 （ ｍ） ；
Ｂ ； 一第 ｉ 块段的水力坡度角 （ 。 ） 。
在计算范围内， 水 力坡 度 角 的 正切 等 于 水 流线
变化点的水 头差 （ ｈ ｉ ） 与水平距 离 （ １ ｉ ） 的比值 。计 算 方法 ： 在 一个 条件 滑体 内水 力坡 度 角相 同时 ， 取该
的应 用， 在 不考 虑地 下水和考虑地 下水 两种情况 下计算 同一处边坡 断面， 并对两者作 出了对比分析 ， 进 而讨论传递
系数 法在分析边坡稳定性 时的局 限性和应注意的 问题。 关键词 ： 传递 系数法 ； 安全 系数 ； 稳 定性 ； 对 比分析
中图分类号 ： Ｕ ４ １ ６ ． １ ４
・
２ ０・
北 方 交 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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基 于传 递 系数 法 的边 坡 稳 定 性 分 析
杨义辉 ， 唐树名
（ １ ．重庆交通大学 ， 重庆 ４ ０ ０ ０ ７ ４ ； ２ ．招商局重庆交通科研设计院有限公司 ， 重庆 ４ ０ ０ ０ ６ ７ ） 摘 要： 传递 系数 法是一种较 为常 用边坡稳定性分析方法 。简要地介绍传递 系数 法及 其在边坡稳 定性分析 中
（ ８ ）
式（ ３ ）～ 式（ ８ ） 中： Ｆ 一滑 坡稳定 系 数 ；
第７ 期
杨义辉等 ： 基于传递系数法的边坡稳定性分析
表１ 用方法一计算边坡稳定系数
・ ２ ｌ・
Ｒ ｉ 一作用于第 ｉ 块段的抗滑力 （ ｋ Ｎ ／ ｍ） ； ‘ ｐ ｉ 一第 ｉ 块段滑带土的内摩擦角（ 。 ） ； Ｔ ｉ 一作用于第 ｉ 块 滑动 面上 的滑动 分力 （ ｋ Ｎ ／