前日(2024年10月13日)推出“为何不建议稳定性计算采用传递系数法?”一文,现进行补充说明。
1.传递系数法可用于接近直线形的滑面,算不算传递系数法的一个优点?
不算。所有根据力平衡建立的条分法对直线形滑面都适用,在滑面强度参数不随位置变化的情况下,都能得到与单块稳定性计算公式相同的结果。
2.为何随着滑面倾角差由大到小,稳定系数从明显偏大到明显偏小会使设定合适的稳定安全系数变得困难?
如果稳定系数明显偏大,则应设定较高的稳定安全系数;如果稳定系数明显偏小,则应设定较低的稳定安全系数。但明显偏大明显偏小方向不固定时,没有一个稳定安全系数值是合适的,对稳定系数明显偏小者,设定的稳定安全系数可能偏大,对稳定系数明显偏大者,设定的稳定安全系数可能偏小。
3.是否可以让传递系数法的稳定系数一直处于偏小的状态呢?这不就可以设定较为合适的稳定安全系数吗?
理论上是可以让传递系数法的稳定系数一直处于偏小的状态的,办法是通过切削相对尖角的方式使滑面倾角差小到接近0度。
但切削相对尖角意味着增加条块数量,切削一次便增加一个条块,使滑面倾角差小到接近0度会大大增加条块数量,从而大大增加计算工作量。在实际工程中极少有人出于使传递系数法稳定系数计算结果不偏大的目的而切削相对尖角,更没有人为此大幅增加条块数量。
更重要的是,这样做的结果对于总体为下凹形的滑面,虽然由于逼近忽略条间力使得稳定系数逼近各种条分法稳定系数的最小值,但最小值的偏小程度是不固定的,它会像瑞典法那样,因情况而异。大量计算表明,瑞典法稳定系数有时偏小百分之几,有时偏小百分之十几,有时偏小百分之二十几。
因此,目前,对圆弧形这种特殊的下凹形的滑面,既不采用传递系数法,也不采用瑞典法,而是直接采用具有合理结果且随条块数量变化的稳定性较好的摩根斯坦-普赖斯法或采用专用于圆弧形滑面的简化毕晓普法,后者也具有合理结果且随条块数量变化的稳定性较好。
值得注意的是,对目前大家熟知的条分法而言,圆弧形滑面是一种特殊的折线形滑面。特殊在何处呢?特殊在折线的折点均位于同一条圆弧上。如果我们没注意这个特点,我们就会把本来是圆弧形的滑面视为折线形滑面。考查滑面离圆弧形的远近,不是看滑面倾角差大小,应该看滑面折点离最接近滑面的圆弧远近,因为如果条块划分很少,圆弧形滑面的倾角差同样很大。如昨日“为何不建议稳定性计算采用传递系数法?”一文中插图所显示的那样,一陡一缓两段式滑面也可以是圆弧形滑面。
根据上述可知,仅对圆弧形滑面不采用传递系数法是不够的,对不接近直线形的滑面均不宜使用传递系数法。
4.是否可以把传递系数法限用于接近直线形的滑面呢?
把传递系数法限用于接近直线形的滑面也会带来问题。一个边坡的潜在滑面可能有多个,有的接近直线形,有的不接近直线形,在滑面既有相对软弱的结构面又有由土体强度控制的部分时,搜索过程中有时遇到接近直线形的滑面,有时遇到不接近直线形的滑面,稳定性计算方法总不能因此而换来换去吧。
总之,对各种形态的滑面,都不建议采用传递系数法。