滑坡稳定性评价方法对比研究

第三届全国岩土与工程学术大会论文集

滑坡稳定性评价方法对比研究

陈国华１何维彬２

朱志刚１

１．北京市勘察设计研究院有限公司，北京，１０００３８；２．北京市路政局门头沟公路分局，北京，１０２３００

摘要：为把握各种滑坡稳定性计算方法及其差异性，从在滑坡稳定性评价常用的极限平衡法如：Ｆｅｌｌｅｎｉｕｓ法、Ｂｉｓｈｏｐ法、Ｊａｎｂｕ法、Ｓａｒｍａ法、传递系数法等的基本原理出发，分析了各种方法的不同假设条件和适用范围。并结合多个滑坡实例，计算出了滑坡的稳定性系数。对比研究发现，对许多滑坡而言，Ｂｉｓｈｏｐ法计算的稳定性系数一般偏大，传递系数法与Ｆｅｌｌｅｎｉｕｓ法、Ｊａｎｂｕ法基本相近。就工程应用而言，传递系数法与其他方法可比性强，且可计算出滑坡推力，对任意形状滑动面滑坡，推荐为首选计算方法。关键词：滑坡稳定性分析条分法

前言刖舌

滑坡稳定性研究的主要任务是进行稳定性计算，评价目前的稳定状态和可能的变形发展趋势，它是在确定了地质模型和物理破坏模式以后，给出合理的数学概化模型，才能计算得出正确的结论，才能作为整治工程设计的依据。

滑坡稳定性的分析研究可追溯到一百多年前（Ｃｕｌｍａｎｎ，１８６６），目前分析模型主要有三类：定性评价法、定量评价法、非确定性评价法。目前，工程上使用最多、最成熟的方法是极限平衡分析法，它是一种定量分析方法，研究历史可追溯到本世纪２０年代或更早，近十几年来仍在不断发展。在极限平衡分析法中，有Ｆｅｌｌｅｎｉｕｓ法、Ｂｉｓｈｏｐ法、Ｊａｎｂｕ法、Ｓａｒｍａ法、传递系数法等方法。因为它们的不同条分法的假设条件和所满足的平衡条件的不同，会造成计算结果间存在差异。

滑坡是三峡库区中的主要地质灾害之一，数量多，危害重，影响大。而在三峡库区从事滑坡的勘察、设计、施工的单位及人员很多，他们来自全国各地、各个系统，对滑坡的分类、认识不完全一致，采用滑坡稳定性的计算方法也不尽相同。这就有可能造成对同一滑坡稳定性的评价、设计结果的不一致或混乱。本文主要针对极限平衡分析法在评价滑坡稳定存在的差异和共性进行分析比较，以便为规范三峡库区滑坡的防治工作，取得具有可比性的勘察、设计结果，提高滑坡地质灾害防治效率提供有益的决策依据。

１极限平衡分析法毛技限半衡分机法

极限平衡分析法的理论基础是极限平衡理论。其基本要点是当坡底的抗剪参数降低Ｆ。倍后，坡体内存在一达到极限平衡状态的滑面，滑体处于临界失稳状态，其中，Ｆ。为坡体的稳定性系数。处于极限平衡状态的滑面满足摩尔一库仑准则。

对滑坡体进行极限平衡分析时，一般采用比较特殊的垂直条分方式。经过对任一条块的研究分析，在极限平衡状态下，滑体稳定是一个超静定问题，为了简化为静定问题必须进行条件假定。根据假定条件的不同，工程界和学术界提出了以下几种常用的方法：Ｆｅｌｌｅｎｉｕｓ（瑞典条分）法、Ｂｉｓｈｏｐ（毕肖普）法、Ｊａｎｂｕ（简布）法、Ｓａｒｍａ法、传递系数法等。这些方法从不同的侧面进行了简化假定，因而适用不同的条件和情况。

１．１

Ｆｅｌｌｅｎｉｕｓ（瑞典条分）法

瑞典条分法是对均质斜坡圆弧形滑面的分析方

法，忽略了条块之间力的相互影响作用，分析过程只满足于滑动体整体的力矩平衡条件，并不满足条块之间的静力平衡条件，如图１所示。

根据Ｆｅｌｌｅｎｉｕｓ（瑞典条分）法的假设条件，在任何情况下应用该方法都不会违反合理假定的要求。但是，该方法仅应用以圆弧形滑面，对于在非圆弧滑面的应用还需作进一步的探讨。

１．２

Ｂｉｓｈｏｐ（毕肖普）条分法

如图２（ａ）所示，作用在条块上的力除了重力

Ｗｊ外，滑动面上有切向力Ｔｉ和法向力Ｎｉ，条块的侧

基金项目：国家科技支撑计划“山区村镇地质灾害与工程防治技术研发之”村镇崩滑灾害的地面监测和遥感监测技术研究子课题”支持科研项目，子课题编号：２００６ＢＡＪ０６８０２—４。

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