原创 成永刚 悠游2019 2022-02-11 20:58
工程实践中，经验欠缺的技术人员常对滑坡的稳定系数不能依据滑坡变形特征合理选定，以及在滑面参数的反算中常不加区别滑坡的牵引段、抗滑段和主滑段而进行全断面平均值法反算，这是非常不合理的，常造成计算失误而导致工程处治方案的欠合理。基于此，笔者以某滑坡为例，对滑坡的相关计算进行说明，供大家参考。
一、基本情况
某老滑坡主轴长约155m，宽约110m,滑体平均厚度约17m，体积约25万方左右，滑体系以灰岩为母岩的崩坡积、坡洪积体。该段滑坡下部为一小型水电站，老滑坡地形地貌明显，高速公路以大桥的形式从滑坡前缘通过。工程施工时，由于桥梁施工和下部便道的影响，滑坡前缘出现滑塌，以及坡面大块石掉落。故采取对开挖坡面进行挂网喷砼、微型桩等措施处治后进行大桥施工，并决定对滑坡设置永久工程进行处治。
技术人员计算后认为，由于作为滑面的土岩界面倾角大，造成滑坡下滑力较大，其计算结果如下：
图1 技术人员拟采用的滑坡计算结论
基于此，技术人员拟设置大量的工程进行处治（具体措施略）。
二、原方案计算讨论
由于原方案的下滑力明显超出了经验值，故笔者复核时发现技术人员所采用计算存在如下欠合理的地方，造成滑面反算和下滑力失真。
1、老滑坡前缘坡脚开挖形成的人工边坡存在变形，以及滑体表面北斗反映一定变形，但老滑坡后缘及侧界没有发现变形迹象。
故滑坡应处于基本稳定向蠕滑变形的过程之中，这从滑坡处治工程近三年来的监测和变形就有所体现。即滑面反算参数的稳定系数应取1.05，而不应取滑坡周界基本贯通而处于挤压阶段的稳定系数1.02。
2、滑面反算时没有区别抗滑段与主滑段，可能的全断面的平均值算法造成滑面参数出现偏差。
3、认为滑面倾角较陡，故造成滑坡下滑力较大是欠合理的。因为滑面陡而滑坡多年没有发生大的变形，这恰恰说明了滑面参数较高。
三、笔者复核的计算结论
1、依据滑坡特征，滑坡全断面反算稳定系数取1.05。
2、滑坡前缘大桥部的道路内侧出现坡体溜滑，故下滑力计算时不应考虑此处的抗滑力。
3、滑坡前缘的抗滑段滑体内摩擦角φ，应先依据被动破裂面的公式计算求出，然后带入传递系数法反算主滑段内摩擦角φ'。
抗滑段被动破裂面公式：α=π/4-φ/2-β
(α-抗滑段滑面倾角，φ-抗滑段内摩擦角，β-主滑段倾角)，本次计算考虑到前缘为大桥，故对抗滑段内摩擦角φ进行了适当折减。
4、区内地震烈度为Ⅷ度，暴雨工况时内摩擦角φ'较天然工况进行折减。
计算示意图和结论如下
图1 滑面参数反算示意图
表1 滑面参数反算表（全断面）
图2 拟设抗滑桩位的滑坡下滑力计算示意图
表2 天然工况下的下滑力计算表（抗滑桩背处）
表3 暴雨工况下的下滑力计算表（抗滑桩背处）
表4 地震工况下的下滑力计算表（抗滑桩背处）
5、从计算结果看，复核后的内摩擦角φ'较原设计大1.4度，降雨后的内摩擦角φ'折减更为合理。在不同工况取与设计一致的安全系数情况下，滑坡的下滑力在：天然工况下为2594KN/m（为设计方案的44.2%），暴雨工况下为2442KN/m（为设计方案的45.4%），地震工况下为1879KN/m（为设计方案的32.1%）
此外，考虑到滑坡前缘为大桥，故计算后没有对位于桥位处的桩前抗滑段抗力进行考虑，而是作为工程的安全储备（否则是应该考虑而对下滑力进行“对冲”）。
总结：滑坡的滑面参数反算首要是要确定合理的稳定系数，其次不能全断面取平均值反算，而应首先算出牵引段、抗滑段参数，然后代入传递系数去反算主滑段参数。
