边坡与滑坡稳定分析传递系数法.ppt

1、探讨了边坡和滑坡稳定分析传递系数法的几个问题，发表者：方玉树(物流工程学院教授)，0引用，传递系数法又称残馀佯推力法，是我国科技人员制作的滑坡稳定分析方法。 传递系数法在滑移面防治工程中的应用极为广泛。 这假设条间力与前面的土条底面平行，有默认和明示两种解法。 目前对这些个两种解法的认识仍存在不明或不一致。 例如，隐式解法和显式解法中采用的稳定系数的定义是什么？在该显式解法中，稳定系数是显式的，与剩馀的佟滑力公式等价，还是只能通过估算求出该隐式解法的稳定系数？ 隐式解法与显式解法的稳定系数的大小关系如何？ 显式解法稳定系数与隐式解法相比，总是偏向于不安吗？对此发表见解，希望有助于正确理解和运用

2、该方法。 1方法的提出和应用回顾，传递系数法用于估算滑坡推力，上世纪70年代在先在中国普遍采用。 什么时候谁提交的已经查不出来了。 1974年制定工业和民用建筑基础设施修订规范(GBJ7-74 )时列入规范。 之后，规范进行了修订，并继续纳入建筑基础设施修订规范(GBJ7-89和GB50007-2002 )。 传递系数法用于修正滑坡稳定性，见于1975年调查技术资料第3期，题目为“滑坡稳定性检测中的几个问题讨论”，当时与机械部测量公司签署，据区宝了解，作者为张苏民，张不成二位。1方法的提出和应用的回顾、1方法的提出和应用的回顾、1方法的提出和应用的回顾，并在此基础上提出稳定系数的两种修正算法，

3、即隐式解法和显式解法(称为R/K型和KT型)。 在中国，1970年代岩土工程界的计算机还是空白的，80年代中期少数的单位被应用，90年代中期以后，调查设置修订单位计算机才逐渐普及。 传递系数法的显式解长期采用与我国修订机推广缓慢有直接关系。 1977年首次进入工业和民用建筑工程地质调查规范(TJ21-77 )，然后进入岩土工程勘察规范(GB50021-94 )和(GB50021-2001 )的条文说明和其他规范(如边坡规范和铁元素道方面的规范)。 隐式解法的稳定系数由下式计算：现在常用的显式解法的稳定系数由下式计算：初期的显式解法是将滑动面翘曲台阶土条重力等外力引起的下滑力作为滑动阻力给出。

4、此时等号右分母中包含的负值的加法，变更为正值写入分子。 满足双传递系数法稳定系数定义的静力平衡方程，隐式解法公式由以下土条底面切向力和法向力平衡方程整理：明显稳定系数为离散定义的稳定系数(即强度调整系数)。 毕晓普所定义的特征是，稳定系数不是重力等外力或某个方向的分量，而是调整抗剪强度指标(粘聚力和内摩擦系数)。 二式是与相互正交的两个方向的力平衡方程、二传递系数法的稳定系数定义满脚丫子的静力平衡方程，代表现在经常使用的显式解法的下式是累积整理了来自1的下一个方程式的：稳定系数定义不是离散定义，而是包含重力等外力引起的负的滑动力的滑动力调整系数。 该定义的特征是，稳定系数不是抗剪强度指标，而是

5、调整重力等外力沿条底的成分。 由于在重力等外力的沿着土条底面的成分上乘以调整系数，对于重力等外力，不遵守力的分解和合成原理，因此上述二式不是力平衡方程的解。 初始明确解法采用的稳定系数定义也是重力等外力引起的滑动力调整系数，该定义的特征是，调整稳定系数的不是抗剪强度指标，而是重力等外力沿着条底与滑动方向相同的成分。同样，初始显式解法不满足输入平衡方程、3传递系数法稳定系数校正公式的表现方式来自、3传递系数法稳定系数校正公式的表现方式，但是两者校正后的稳定系数不一定相等。 因为有负值的推力时，用(12 )式修正稳定，所以用(5)式修正稳定系数时，由于不特别修正推力，负的推力也被传递，结果稳定系数

6、被放大。 这是因为，即使在利用(5)式计算出的稳定系数达到了设定的安全系数的情况下，也能够利用(12 )式计算出大于0的前端推力。 如果折动面不是圆弧状，则设定的潜在折动面后部变缓，潜在折动体后部容易变薄，在这种情况下推力成为负值的可能性高。 因此，用(5)式计算稳定系数的过程比较简单，但可以认为传递系数法多用于滑动面不成为圆弧状的滑动面，为了不使稳定系数因加入负值的推力而放大，最好不使用(5)式。 这样，显式解法也成了隐式解法。 因此，与显式解法称为滑动力调整法相比，隐式解法称为强度调整法更好。 3传递系数法稳定系数修正式的表现方式，目前在使用传递系数法的隐式解法修正滑动稳定性时总是使用下式

7、：实际上，隐式解法也有显式解法那样的比较简单的形式，累积整理从1到n的n个上式，3传递系数法稳定系数修正式的表现方式，因子中的传递系数包含稳定系数迭代过程比试验过程简单，但如果不能确保推力不是负值，最好不要使用此公式。 4比较隐式解法与显式解法稳定系数的大小关系可知，隐式解法稳定系数为1时，由于两解法的传递系数相等，因此显式解法稳定系数与隐式解法相同。 当滑移面为直线形时，土条底面倾斜角差为0，两种解法的传递系数都为1，因此隐式解法和显式解法的稳定系数相同。 在滑面为凹陷的折线状的情况下，只要两种解法的传递系数都不出现负值(如果传递系数为负值，则需要土条底面倾斜角差和内摩擦系数大，因此在需要稳

8、定分析的滑坡上难以出现)，明示解法和隐式解法的传递系数都随着土条底面倾斜角差的增大而减小，稳定系数随着土条底面倾斜角差的增大而增大4隐式解法与显式解法稳定系数的大小关系，在光滑面为凹陷的折线状的情况下：稳定系数不等于1时，两个解法传递系数因土条底面倾斜角差变大而减少的幅度和两个解法稳定系数不同：稳定系数大于1时， 显式解法传递系数随着土条底面倾斜角差的增大而减小的幅度比隐式解法大，稳定系数随着土条底面倾斜角差的增大而减小的幅度比隐式解法小，因此稳定系数随着土条底面倾斜角差的增大而增大的幅度比隐式解法小。 因此，当稳定系数大于1时，显式解法的传递系数小于隐式解法，因此，当显式解法的稳定系数大于隐

9、式解法且稳定系数小于1时，显式解法的传递系数大于隐式解法，因此，显式解法的稳定系数小于隐式解法。 4关于隐式解法和显式解法稳定系数的大小关系，滑动面为圆弧形，土条数无限大时，土条底面倾斜角差为0，两解法的传递系数为1，因此隐式解法和显式解法稳定系数相等。 由以上分析可知，隐式解法与显式解法的稳定系数的大小关系不一定。5 .有人根据圆弧状平滑面修正算例的结果，对隐式解法和显式解法的稳定系数修正算误差、传递系数法的稳定系数修正算误差判断为显式解法的稳定系数比隐式解法不安全。 滑动面为凹陷的折线状和圆弧状时，有时1 .稳定系数不足1，有时不符合上述判断。 在这种情况下，因为显式解法的稳定系数比隐式解

10、法小，所以显式解法的稳定系数比隐式解法更安全。5隐式解法和显式解法的稳定系数补正误差、2 .滑移面不花费水平荷载、滑移面为圆弧状时。 由于此时的形式与瑞典法从整体的力矩平衡方程式写出的包含条底法线力的稳定系数式相同，所以传递系数法的稳定系数和瑞典法的差完全依赖于式中条底摩擦力的总和的差。 在传递系数法中，由于第I土条下侧推力与第I土条底面平行，对第I土条底法线力没有贡献，相对于瑞典法，传递系数法第I土条底法线力增量完全由第I土条上侧推力引起，5隐式解法和显式解法稳定系数修正误差随着土条数的增加越来越接近5 .根据隐式解法和显式解法的稳定系数修正误差，对于将线性平滑面对折，可知显式解法的稳定系数

11、比隐式解法的稳定系数不安全的结果仅在稳定系数大于1时出现的圆弧状滑面，显式解法的稳定系数比隐式解法的稳定系数不安全的结果为稳定系数大于1，土条数前人的判断基于稳定系数比1大、土条数非常多的圆弧状光滑面修正算例。 由以上分析可知，显式解法稳定系数误差方向比隐式解法更不固定。 对于6传递系数法解法的选择的提案，从传递系数法的显式解法的分析来看，与隐式解法相比，显式解法的优点不明确：修正滑面为折线状的滑动稳定系数时，为了排除负值的推力，显式解法的稳定系数必须和隐式解法一样进行试验才能求出。 显式解法显式可用时，隐式解法也可反复使用。 与隐式解法相比，显式解法的缺陷明显：1.它是唯一的稳定系数不符合离

12、散定义的方法，由于对重力等外力不遵守力的分解和合成原理，不满足力平衡方程2 .稳定系数的误差方向更不一定，很难确定适当的安全系数。 因此，在修正滑坡稳定系数时不建议采用明确的解法。 7结论和建议，1 .传递系数法隐式解法的稳定系数符合强度调整系数的定义，显式解法的稳定系数定义为重力等外力作用下的下滑力调整系数，其中下滑力对目前常用的显式解法含有负下滑力，对初始显式解法不含负下滑力。 隐式解法满足各土条的垂直方向和水平方向的力平衡方程，显式解法不遵守力的分解和合成原理，不满足各土条的垂直方向和水平方向的力平衡方程。 2 .在存在负值的滑动力的情况下，显式解法中的稳定系数的显式解比通过显式解法中的推力式的估算而得到的解大。 为了排除负推力，也需要试算用显式解法修正稳定系数。