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安全系数和滑坡推力的分析

文档作者：刘振明文档来源：中铁西北科学研究院		点击数：	更新时间： 2025年02月20日
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刘振明：安全系数和滑坡推力的分析
安全系数和滑坡推力的分析母
刘振明
(中铁西北科学研究院甘肃兰州730000)
摘要在滑坡稳定度的分析(滑坡治理工程力学分析之一)文章的基础上对滑坡的安全
系数和滑坡推力进行力学分析，提出作者的观点，与同行探讨。
关键词安全系数滑坡推力分析
本文在滑坡稳定度的分析文章的基础上讨论滑
坡推力的问题。在滑坡整治工程设计中，滑坡推力
是最重要的问题，它决定了抗滑工程的类型、大
小、位置和工程规模，即决定了工程投资的大小和
工程施工期的长短(当然，投资和工期还受其他
种种因素的制约)。
1 滑体的滑坡推力和安全系数的概述
经典文献中滑坡推力和安全系数是这样定
义的：
(1)滑动面(带)是单一平面或可简化为单
一平面时，滑坡推力E为式(1)
E； Il|一F抗 (1)
式中： 为安全系数。
(2)当滑动面为圆弧或弧线时
E = Il|dz— 抗dz= 滑df— 抗dz
(2)
(3)当滑动面在断面上呈折线形时，滑坡推
力采用由上而下分块传递解出
E =KFlIl|一Fl抗
E =K ·F．m+E 一l 一F 抗 (3)
2 理论分析l单宽分析)
(1)经典文献中滑坡推力计算先从稳定系数：
一 通 “ (复．2一Wcosatg~o+cl
。一下滑力(矩)一 Wsina
或(分段推力传递公式)
go=惫
根据已知条件求出c、 ，或综合c，或综合 ，
再将求出的c、go代人推力公式中求出推力E值。
我们来审视稳定系数公式和推力公式：
稳定系数公式：go-
推力公式：E=Kx下滑力一抗滑力
可以得出如下结论：若由稳定系数公式反求出
滑坡治理工程力学分析之二
的c、 值完全代人推力公式中，且定义安全系数
值为稳定系数 值时，推力E应该且必须为0，
推力E之所以不为零是由于， ≠ 造成的。
(2)推力计算的LZM法
我们再来审视稳定系数和推力公式
稳定系数 go= =
得F抗=goFm (4)
推力公式：
E=Kx下滑力一抗滑力=KFIl|一F抗 (5)
将(4)式代人(5)式得：
E= Il|一 Fm= (K一 )FIl| (6)
在单1滑面情况下：
E= (K一 )IV·sina= (K一 )FIl| (7)
在组合滑面情况下，推力传递为：
E=(K—Ko)(Fm + Σ Emi i)
在这里我们惊奇地发现，难以确定的强度参数
c、cp值消失了，(因为下滑力只与 和 有关)，
推力计算竟变得如此简单。
(3)推力计算的LZM1法
从(之一)中我们知道， ≥l，我们取
的最小值：
Ko=l代人E公式(7)，得出LZMI公式。
得：E= (K—1)Wsinot= (K一1)FIl|
(单1滑面)
或E=(K一1)(Fm +Σ Emi i) (组合
滑面)
(4)讨论
c、 值在推力计算中没有用了吗?不是的．
c、 值是滑面重要的强度特征参数，在后续的讨
论中我们将讨论c、 的作用。
3 实例分析
(1)青海何群峡2号滑坡两种算法推力的对
比(见表I)。
(2)重庆万梁高速公路、张家坪、大荒田、
安龙等滑坡，笔者于2001年在整治工程设计时用
两种方法进行了对比分析，得出同样的结论
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． 132． 全国中文核心期刊 路基工程 2006年第1期(总第124期)
表1 两种算法推力的对比表
4 安全系数的讨论
如本文开头所述，对于一个具体的滑坡，推力
E的大小决定了抗滑工程的规模，而在这个具体的
滑坡分析中，根据前面的结论，E的大小则完全由
安全系数 值所决定，因而安全系数的取值是工
程规模的决定性参数。
在实际工程中，由于勘察、测绘工作的详尽程
度、资料的准确程度、滑坡发展的把握程度、地下
水的变化、岩土材料强度的变化、地震的作用、及
工程的重要程度和滑坡的危害程度等不同，安全系
数 的取值在很大范围内变动：K=1．O5～1．3O到
1．5O，甚至到1．8O或2．oo。由于诸多因素的不确
定性，造成 的取值不确定性，在具体取值时有
非人为因素：如规范的规定；也有人为因素：如设
计分析人员的成熟性、掌握资料的多少、个人的胆
识、领导的意志、市场及经济利益的干扰等多种因
素的影响(如界定投资大小，实际上就是在变动
值的大小)。
我们的工作是希望尽量提高对客观因素把握的
准确性，而尽量减少人为主观因素的影响。这就需
要做过细的前期调查工作，尽量把自然滑坡的工程
地质、水文地质、地形地貌反映成纸面图件或电子
图件，尽量收集文字和数据资料，使 的取值有
的放矢，使工程规模安全且适度。而不把过多的金
钱和血汗埋置于大地中，更不能因工程失败而造成
巨大的损失。
在工程实际中， 的取值我们按下处理。
①破坏力大的小概率事件(如地震力的影响)
取1．05。
②大概率事件的组合(如渗水压力、地下水
高位、强度减小等)在一般性的工程中(如一般
公路、破坏力不大的工程等) 取1．15。
在重要的工程中(如高速公路、厂区、民居
等) 取1．25。
但我们希望有一个健全的法规，明确不同概率
事件的组合，界定 值的取用。
收稿日期：2005—02—06
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