滑坡稳定性传递系数计算法的改进

基于传递系数法的某滑坡稳定性分析及评价一、绪论滑坡作为一种常见的地质灾害，对人类社会和生态环境造成了严重的破坏。

随着城市化进程的加快，滑坡灾害频发，给人们的生命财产安全带来了极大的威胁。

对滑坡稳定性的研究具有重要的现实意义，滑坡稳定性分析是滑坡防治的基础，通过对滑坡稳定性的研究，可以为滑坡防治提供科学依据，减少滑坡灾害的发生，降低灾害损失。

滑坡稳定性分析方法主要包括基于力学原理的方法、基于土体力学的方法、基于地质力学的方法等。

传递系数法是一种基于土体力学的滑坡稳定性分析方法，具有较强的实用性和可靠性。

国内外学者在传递系数法的基础上，对其进行了不断的研究和完善，取得了一定的研究成果。

由于滑坡场地的复杂性和多样性，现有的研究成果仍存在一定的局限性，有待于进一步的研究和探讨。

本研究旨在通过建立传递系数法模型，对某滑坡场地进行稳定性分析及评价，为滑坡防治提供科学依据。

具体内容包括。

评价该滑坡场地的稳定性；提出相应的防治措施建议。

本研究采用的方法主要有文献资料法、现场调查法、传递系数法等。

技术路线如下：查阅相关文献资料，了解滑坡稳定性分析的基本理论和方法；对某滑坡场地进行现场调查，收集相关数据；采用传递系数法对该滑坡场地进行稳定性分析；根据分析结果，评价该滑坡场地的稳定性；提出相应的防治措施建议。

1. 研究背景和意义滑坡作为一种典型的地质灾害，对人类社会的生产生活和生态环境造成了严重的威胁。

随着科技的发展，人们对滑坡的研究越来越深入，从传统的地质力学方法逐渐发展到现代的数值模拟和工程实践相结合的方法。

基于传递系数法的滑坡稳定性分析及评价方法具有较高的准确性和实用性，为滑坡防治提供了有力的理论支持和技术保障。

本研究旨在通过对某地区滑坡场地的实地调查和数值模拟，建立基于传递系数法的滑坡稳定性分析模型，以期为滑坡防治提供科学依据。

通过对滑坡场地的地质条件、历史灾害记录等信息进行收集和分析，了解滑坡场地的基本特征和潜在危险因素。

第１９卷第２期２０２１年４月水利与建筑工程学报ＪｏｕｒｎａｌｏｆＷａｔｅｒＲｅｓｏｕｒｃｅｓａｎｄＡｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＶｏｌ．１９Ｎｏ．２Ａｐｒ．，２０２１ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７２－１１４４．２０２１．０２．０１０收稿日期：２０２０ １０ ２１ 修稿日期：２０２０ １１ １３基金项目：陕西省自然科学基础研究计划项目（２０１７ＪＭ５１３６）；陕西省教育厅专项科研计划项目（１８ＪＫ０４０２）作者简介：邓文伟（１９８１—），男，工程师，主要从事岩土与结构工程方面的工作。

Ｅ ｍａｉｌ：２７９４２３６４１＠ｑｑ．ｃｏｍ改进传递系数法在边坡稳定性分析中的应用邓文伟（中铁十八局集团第五工程有限公司，天津３００４５９）摘　要：传递系数法是我国常用的边坡稳定性分析方法，具有适用范围广、计算方法简便的特点，但此法计算结果偏于保守。

为了充分发挥传递系数法的特点与优势，使计算结果更加符合实际工程情况，在传统算法基础上，将锚索锚固力均匀分布在锚索所穿过的坡体单元上，即锚固力不视为集中力，而是锚墩处沿锚固方向以一定角度向滑动裂缝面扩散，进而得出基于改进传递系数法预应力锚索锚固力计算公式。

结合某边坡工程与传统传递系数法进行对比分析，并运用ＭＩＤＡＳ／ＧＴＳ软件对加锚后的边坡进行数值模拟。

结果表明：改进后传递系数法计算的抗滑力相对较大，剩余下滑力计算结果与传统算法比较相对较小。

改进后的预应力锚索锚固力的分配情况较合理，不会出现应力集中，安全系数合理，更符合实际工程情况。

关键词：改进传递系数法；边坡稳定性；预应力锚索；锚固力中图分类号：Ｐ６４２．２２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７２—１１４４（２０２１）０２—００５４—０７ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆＩｍｐｒｏｖｅｄＴｒａｎｓｆｅｒＣｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔＭｅｔｈｏｄｉｎＳｌｏｐｅＳｔａｂｉｌｉｔｙＡｎａｌｙｓｉｓＤＥＮＧＷｅｎｗｅｉ（ＣｈｉｎａＲａｉｌｗａｙ１８ｔｈＢｕｒｅａｕＧｒｏｕｐＦｉｆｔｈＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｔｉａｎｊｉｎ３００４５９，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｅｔｒａｎｓｆｅｒｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｍｅｔｈｏｄｉｓａｃｏｍｍｏｎｌｙｕｓｅｄｍｅｔｈｏｄｆｏｒｓｌｏｐｅｓｔａｂｉｌｉｔｙａｎａｌｙｓｉｓｉｎＣｈｉｎａ，ｗｈｉｃｈｈａｓｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｗｉｄｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｒａｎｇｅａｎｄｓｉｍｐｌｅｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄ，ｈｏｗｅｖｅｒｔｈｅｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｏｆｔｈｉｓｍｅｔｈ ｏｄｉｓｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｖｅ．Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｆｕｌｌｙｔａｋｅｔｈｅａｄｖａｎｔａｇｅｓｏｆｔｒａｎｓｆｅｒｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｍｅｔｈｏｄ，ａｎｄｍａｋｅｔｈｅｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓａｇｒｅｅｂｅｔｔｅｒｗｉｔｈａｃｔｕａｌｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ．Ｏｎｔｈｅｂａｓｉｓｏｆｔｈｅｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌａｌｇｏｒｉｔｈｍ，ｔｈｅａｎｃｈｏｒｉｎｇｆｏｒｃｅｏｆｔｈｅａｎ ｃｈｏｒｃａｂｌｅｉｓｅｖｅｎｌｙｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄｏｎｔｈｅｓｌｏｐｅｅｌｅｍｅｎｔｔｈｒｏｕｇｈｗｈｉｃｈｔｈｅａｎｃｈｏｒｃａｂｌｅｐａｓｓｅｓ．Ｔｈｅａｎｃｈｏｒｉｎｇｆｏｒｃｅｉｓｎｏｔｒｅｇａｒｄｅｄａｓａｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅｄｆｏｒｃｅ，ｂｕｔｔｈｅａｎｃｈｏｒｐｉｅｒｓｐｒｅａｄｓｔｏｔｈｅｓｌｉｄｉｎｇｃｒａｃｋｓｕｒｆａｃｅａｔａｃｅｒｔａｉｎａｎｇｌｅａｌｏｎｇｔｈｅａｎｃｈｏｒｉｎｇｄｉｒｅｃｔｉｏｎ．Ｔｈｅｎ，ｔｈｅｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｆｏｒｍｕｌａｏｆａｎｃｈｏｒｉｎｇｆｏｒｃｅｏｆｐｒｅｓｔｒｅｓｓｅｄａｎｃｈｏｒｃａｂｌｅｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｉｍ ｐｒｏｖｅｄｔｒａｎｓｆｅｒｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｍｅｔｈｏｄｉｓｏｂｔａｉｎｅｄ，ｗｈｉｃｈｃｏｍｂｉｎｅｓａｃｅｒｔａｉｎｓｌｏｐｅｐｒｏｊｅｃｔａｎｄｔｈｅｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｔｒａｎｓｆｅｒｃｏｅｆｆｉ ｃｉｅｎｔｍｅｔｈｏｄｆｏｒｃｏｍｐａｒａｔｉｖｅａｎａｌｙｓｉｓ．ＭＩＤＡＳ／ＧＴＳｓｏｆｔｗａｒｅｗａｓａｄｏｐｔｅｄｔｏｎｕｍｅｒｉｃａｌｌｙｓｉｍｕｌａｔｅｔｈｅａｎｃｈｏｒｅｄｓｌｏｐｅ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｉｎｄｉｃａｔｅｔｈａｔｔｈｅａｎｔｉ－ｓｌｉｄｉｎｇｆｏｒｃｅｏｂｔａｉｎｅｄｂｙｔｈｅｉｍｐｒｏｖｅｄｔｒａｎｓｆｅｒｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｍｅｔｈｏｄｉｓｒｅｌａｔｉｖｅｌｙｌａｒｇｅ，ａｎｄｔｈｅｒｅｍａｉｎｉｎｇｓｌｉｄｉｎｇｆｏｒｃｅｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｉｓｒｅｌａｔｉｖｅｌｙｓｍａｌｌｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｔｈｅｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌａｌｇｏｒｉｔｈｍ．Ｔｈｅｉｍ ｐｒｏｖｅｄｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｔｈｅａｎｃｈｏｒｉｎｇｆｏｒｃｅｏｆｔｈｅｐｒｅｓｔｒｅｓｓｅｄａｎｃｈｏｒｃａｂｌｅｉｓｍｏｒｅｒｅａｓｏｎａｂｌｅ，ｔｈｅｒｅｗｉｌｌｂｅｎｏｓｔｒｅｓｓｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ，ｔｈｅｓａｆｅｔｙｆａｃｔｏｒｉｓｒｅａｓｏｎａｂｌｅ，ａｎｄｉｔｃａｎｂｅｔｔｅｒｆｉｔｔｈｅａｃｔｕａｌｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｓｉｔｕａｔｉｏｎ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｉｍｐｒｏｖｅｄｔｒａｎｓｆｅｒｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｍｅｔｈｏｄ；ｓｌｏｐｅｓｔａｂｉｌｉｔｙ；ｐｒｅｓｔｒｅｓｓｅｄａｎｃｈｏｒｃａｂｌｅ；ａｎｃｈｏｒｉｎｇｆｏｒｃｅ 边坡是指具有倾斜面的岩土体，是人类工程活动中最基本的地质环境之一。

传递系数法在滑坡治理削坡方案设计中的应用滑坡是地质灾害中常见且危害较大的一种类型，对人们的生命财产安全造成严重威胁。

因此，滑坡治理是保障人们生命财产安全的重要工作。

而在滑坡治理中，削坡方案设计是关键环节之一。

传递系数法作为一种常用的计算方法，能够有效地辅助滑坡削坡方案的设计。

本文将探讨传递系数法在滑坡治理削坡方案设计中的应用。

1. 传递系数法的基本原理传递系数法是一种基于变形传递关系的计算方法，它通过分析滑坡体的变形特征，推导出滑坡体上不同部位的变形信息之间的关系，从而得到滑坡体上的各种参数。

传递系数法的基本原理可以简述为以下三个步骤：步骤一：确定传递系数传递系数是指滑坡体上的某一参数变化与其他参数变化之间的比值关系，通常用符号k表示。

确定传递系数需要通过实测数据或现场观测结果进行，可以采用试验法、经验法或统计法等方法。

步骤二：建立变形传递关系根据已知的传递系数，建立变形传递关系模型。

这个模型可以是线性关系、非线性关系或其他特定的变形传递模型。

步骤三：计算目标参数通过已建立的变形传递关系模型，计算得到目标参数的数值。

这个目标参数可以是滑坡体的位移、速度、加速度等各种变形参数。

基于以上基本原理，我们可以将传递系数法应用在滑坡治理削坡方案设计中。

2. 传递系数法在滑坡治理削坡方案设计中的应用在滑坡治理中，削坡是一种常用的治理手段。

削坡的目的是通过切除滑坡体上部的土体，减轻滑坡的自重负荷，从而减小滑坡的倾覆力矩，改善滑坡的稳定性。

然而，削坡并非一刀切的工作，需要综合考虑滑坡体的变形特征、土体力学参数等因素进行设计。

在滑坡治理削坡方案设计中，传递系数法可以用于计算目标参数，帮助工程师更准确地评估削坡效果。

通过已建立的传递系数模型，可以预测削坡后滑坡体的位移、速度等变形参数。

这个预测结果对于评估削坡的可行性、确定最佳削坡方案具有重要意义。

此外，传递系数法还可以用于指导削坡的具体工程设计。

在削坡施工中，需要根据预测结果确定削坡的深度、坡度、坡面形状等参数。

某高速公路左侧滑坡稳定性分析及建议摘要拟建某高速公路左侧斜坡上发育一中型基岩滑坡。

路线以高架桥的形式通过，中线在滑坡体前缘通过。

本文系统分析了该滑坡的空间形态特征，探讨了滑坡的成因，根据稳定性计算结果给出了处理措施及建议。

关键词基岩滑坡形态特征治理工程设计稳定性中图分类号：u216.4 文献标识码：a0引言该滑坡为一中型基岩滑坡，影响拟建高速公路段的高架桥安全。

拟建公路以高架桥形式在滑坡体前缘11m处通过。

滑坡距212国道100m，交通便利。

1 滑坡特征1.1 滑坡空间形态特征1.2 滑坡物质组成及结构特征滑坡体岩土类型主要以碎石为主，碎石成分以砂岩为主，棱角状，碎石含量差异较大，粒径以5mm～50mm居多，滑坡体含有厚层基岩碎块。

滑带土以粉土为主，颜色呈灰黑色，含水量较高，夹少量碎石和角砾，可见错滑痕迹。

滑床岩性主要为炭质板岩和泥岩，后侧以砂岩为主。

2滑坡成因及稳定性计算分析2.1滑坡成因分析（1）地形地貌条件滑坡体所在的斜坡地段位于漳河及支流交汇处，地形较陡峻，致使滑坡所在坡体地段呈两面临空状，有利于滑坡形成。

（2）地层岩性条件滑坡体所在斜坡位于泥盆系石英砂岩和石炭系炭质板岩分界处，界线为区域f1断层，岩体破碎。

（3）水文地质条件工作区位于木寨岭北麓，降雨较丰富，且暴雨频繁，年降雨量大于500mm。

这些暴雨易形成洪水冲刷坡脚等，从而对坡体造成不利影响。

2.2滑坡稳定性分析采用《岩土工程勘察规范》（gb 50021-2001）推荐的传递系数法公式进行计算。

（1）计算工况正常工况：自然状态下，仅考虑坡体自重及结构荷载。

非正常工况i：饱水条件下，考虑坡体自重、结构荷载及暴雨或连续降雨影响。

非正常工况ⅱ：地震工况下，考虑地震力、坡体自重及结构荷载。

（2）计算参数（3）计算结果及分析按照前述三种不同工况、计算参数及勘探断面，演算的各断面稳定系数见表1。

表1 ：滑坡稳定性系数表根据工程的重要性及《公路路基设计规范》（jtg d30-2004）将安全系数综合定为1.15，并依安全系数为标准，将稳定系数划分为四个区间：当稳定系数k≥1.25为稳定，1.25>k≥1.10基本稳定，1.0>k≥1.1为欠稳定，k<1.0为不稳定。

传递系数法在滑坡稳定性分析中的应用摘要：传递系数法是一种较为常用滑坡稳定性分析方法。

其优点是借助于滑坡构造特征分析稳定性及剩余推力计算, 可以获得任意形状滑动面在复杂荷载作用下的滑坡推力，且计算简洁，本文简要地介绍传递系数法及其在某滑坡稳定性分析中的应用.关键词：滑坡稳定性分析；传递系数法1．引言滑坡治理是一项技术复杂、施工难度大的灾害防治工程，而滑坡稳定性分析又是滑坡治理的前提和基础。

目前边坡稳定性定量分析有以静力学分析为基础的极限平衡分析法。

传递系数法是极限平衡分析法中的一种，又称不平衡推力法或折线法，它适用于刚体极限平衡边坡稳定性分析。

该法计算简单，能判断边坡的稳定状态，且能为滑坡的治理提供下滑推力的计算，因此在工程中得到了广泛应用。

2.传递系数法简介2.1传递系数法属刚体极限平衡分析法, 计算方法基于如下6点假设[1]::(1) 将滑坡稳定性问题视为平面应变问题;(2)滑动力以平行于滑动面的剪应力T 和垂直于滑动面的正应力a 集中作用于滑动面上;(3) 视滑坡体为理想刚塑材料, 认为整个加荷过程中, 滑坡体不会发生任何变形, 一旦沿滑动面剪应力达到其剪切强度, 则滑坡体即开始沿滑动面产生剪切破坏;(4) 滑动面的破坏服从M oh r 一Co ul o m b 破坏准则, 即滑动面强度主要受粘聚力及摩擦力控制;(5) 条块间的作用力合力(剩余下滑力)方向与滑动面倾角一致, 剩余下滑力为负值时则传递的剩余下滑力为零。

(6) 沿整个滑动面满足静力的平衡条件, 但不满足力矩平衡条件。

2.2其计算式如下[2] ：Fs在主滑剖面上取序号为i的一个条块，几何边界与受力如图1-1、图1-2所示。

其上作用有垂直荷载（Wi）和水平荷载（Qi），前者诸如重力和工程荷载等，后者为指向坡外的水平向地震力KCWi及水压力PWi等。

①基本荷载（仅考虑重力）第i条块的下滑力：第i条块的抗滑力：图1－1滑坡稳定计算力学分析图剩余下滑力：其中：稳定性系数为：图1－2滑坡稳定性计算力学分析图第n块的推力为：②组合荷载（主要考虑重力、静（动）水压力和地震力的作用）第i块的下滑力：第i块的抗滑力：稳定系数为：其第n条块的下滑推力为：式中：Ei－1：i-1条块作用在i条块的剩余推力；Ei：i条块剩余下滑力的反力；αi－1：i-1条块滑面倾角；αi：i条块滑面倾角；Ui－1、Ui＋1：i条块水压力；Ui：i条块扬压力；Wi：i条块滑体重力；ci：i条块滑面内聚力；li：i条块滑面长度；φi：i条块滑面内摩擦角；PDi：作用于i条块的动水压力；βi：i条块所作用的动水压力（PDi）与滑动面之间的夹角。

基于传递系数法的滑坡边坡稳定性分析基于传递系数法的滑坡边坡稳定性分析摘要：本文以重庆新高路滑坡为研究背景，采用传递系数法，分析滑坡边坡的稳定性。

通过计算分析得出该滑坡在两种工况下的安全系数，并以此对该滑坡的稳定性进行准确的评价。

以表明传递系数法这一极限平衡分析法是一种简单实用的边坡稳定性分析方法。

关键词：稳定性分析，传递系数法，安全系数，滑坡中图分类号：P642.22 文献标识码：A 文章编号：1引言滑坡是指斜坡上的土体或者岩体，受河流冲刷、地下水活动、地震及人工切坡等因素影响，在重力作用下，沿着一定的软弱面或者软弱带，整体地或者分散地顺坡向下滑动的自然现象。

滑坡常常给工农业生产以及人民生命财产造成巨大损失、有的甚至是毁灭性的灾难。

我国西南地区多为丘陵和山区，地层风化深度大，岩体结构破碎，滑坡问题更加突出。

随着我国西部大开发的不断加深，大量公路铁路等工程的建设，这些工程活动中开挖切坡形成了很多的路堑边坡，更是加深了原有的滑坡危害。

近些年来不断发生的滑坡灾害事故，也使人们越来越重视对于边坡稳定性及变形破坏机理的研究，进而采取有效的措施加强边坡的稳定性，避免滑坡灾害的发生。

边坡稳定性问题的研究十分复杂，并受多种不同因素的影响。

因此，想要对边坡问题进行准确地预测并解决边坡失稳引起的问题，正确的分析方法是十分必要的因素。

本文结合重庆市丰都县新高路滑坡工程，拟采用传递系数法对该边坡的稳定性进行分析研究。

2工程简介新高路滑坡位于重庆市丰都县高家镇新迁城镇所在地东侧后山，长江右岸岸坡地带，地理坐标X=3322255～3322490,Y=36486585～36486970。

新高路滑坡为沿基岩面滑移的土质滑坡，滑坡地带为集镇规划用地，在前缘施以切坡进行集镇建设时，形成临空，从而引发滑坡滑移，滑坡为一中型滑坡，滑坡处所地质环境中等复杂。

老丰石公路由南向北从勘查区侧缘及后部通过，金刚路南北贯通整个滑坡，新高路从滑坡侧缘通过，祥和路从滑坡前缘外侧通过。