滑坡下滑力计算方法

最近有很多同仁要求笔者写一个滑坡参数反算和下滑力计算的文章，由于笔者已十年左右没有从事具体设计，故一直没有去写，十分抱歉。今笔者举一例与大家探讨（所用程序为笔者曾工作过的铁科院西北分院（现中铁西北科学研究院自编程序））。

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-抗滑段与主滑段夹角)，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、区内陆震烈度为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。