圆弧搜索法中控制性滑面的确定
zsd_7964612046
2022年10月17日 13:42:38
来自于岩土工程
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由土质、类土地质构成的均质或类均质坡体,由于岩土体性质较为均匀,故往往可以采用由剪应力控制的圆弧搜索法进行滑面的确定。 而利用软件进行圆弧搜索确定滑面时,往往可以发现有很多个潜在滑面,反映了不同稳定状态下的坡体潜在破坏面形态,且具有不同的潜在下滑力。那么边坡防护工程的设置是以这些潜在滑面中具有最大下滑力的潜在滑面为准进行处治,还是以具有最小稳定系数所在的潜在滑面为准进行处治呢? 这当然是以稳定系数最小时对应的潜在滑面作为控制性的滑面进行处治。这是因为依据最朴实的土力学知识可知,坡体的变形是由于潜在滑面上各个单元的剪应力达到土体的抗剪强度时产生的宏观表现,而且这个土体破坏时对应的剪应力并不是土体所能承受的最大剪应力。这说明稳定系数低的坡体更容易产生变形,而非受力最大的坡体。

由土质、类土地质构成的均质或类均质坡体,由于岩土体性质较为均匀,故往往可以采用由剪应力控制的圆弧搜索法进行滑面的确定。

而利用软件进行圆弧搜索确定滑面时,往往可以发现有很多个潜在滑面,反映了不同稳定状态下的坡体潜在破坏面形态,且具有不同的潜在下滑力。那么边坡防护工程的设置是以这些潜在滑面中具有最大下滑力的潜在滑面为准进行处治,还是以具有最小稳定系数所在的潜在滑面为准进行处治呢?

这当然是以稳定系数最小时对应的潜在滑面作为控制性的滑面进行处治。这是因为依据最朴实的土力学知识可知,坡体的变形是由于潜在滑面上各个单元的剪应力达到土体的抗剪强度时产生的宏观表现,而且这个土体破坏时对应的剪应力并不是土体所能承受的最大剪应力。这说明稳定系数低的坡体更容易产生变形,而非受力最大的坡体。

这就如同我们常说白木桶效应一样,决定这个桶能装多少容量水的不是其余高度较大的木条,而是高度最小的那个木条。一个坡体一旦达到变形破坏时的稳定系数,就无需等到更大作用力时使坡体变形破坏了。也就是说,一个人要发挥最大能力的前提是确保人是活着的。“皮之不存,毛将焉附”,边坡都已经失稳破坏了,还谈什么潜在的最大下滑能力。

从斜坡的稳定系数K=抗滑力(矩)/下滑力(矩)可知,下滑力大的潜在滑面并不一定稳定性就较低,因为坡体的稳定性同时受到抗滑力的作用。这就说明,坡体的加固防护是需要兼顾边坡的整体与局部稳定性,整体控制局部,但局部一定会同时影响整体。也就是说考虑问题要全面,而不应看到事物的一个方面。这就是说,边坡支挡加固防护工程的设置,应尽量利用坡体的抗滑性能,从而尽量减小工程防护规模。而这也是滑坡加固时宜将支挡加固工程尽量布置于抗滑段的一个原因。

基于此,在均质或类均质的土质边坡中采用圆弧搜索法进行控制性的潜在滑面确定时,应以稳定系数最小的潜在滑面作为控制性的滑面进行防护。只要稳定性最低的潜在滑面能够得到有效治理,则其它大于最小稳定系数的潜在滑面也会随之达到相应的规范要求。也就是稳定系数最小的潜在滑面决定了整个坡体的下限,只要下限升高了,相应的坡体整体的稳定性标准也就提高了。

此外,对于一个高度较大的边坡,往往存在控制坡体整体稳定性的潜在滑面,也同时存在控制各级边坡局部稳定性的潜在滑面,且往往存在控制整体稳定性的潜在滑与控制局部稳定性的潜在滑面稳定系数不同的情况。这就要求在高度较大的边坡进行支挡加固防护时,应同时兼顾边坡或坡体的整体与局部稳定性,即作为高边坡的工程防护,如同拥有众多子民的国家,应确保达到子民的共同富裕,不应出现贫富差距过大的情况出现。一旦这种差距过大,就可能会出现社会的动荡。

其实,万事万物其实是相同的,它们的存在都遵循和保持了“一生二,二生三,三生万物”的普适道家文化与由点到面的大同哲学。


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