一些术语的解释可以反映对基本概念是否清楚。规范中一些术语的解释反映了规范中的一些责任人对基本概念是否清楚。国标《滑坡防治设计规范》(GB/T38509-2020) 对稳定系数等若干术语的解释反映了该规范中的一些责任人对相关基本概念是不清不楚的。
1 稳定系数
该规范将岩土人通常说的稳定系数和稳定安全系数分别改为安全系数和设计安全系数,只是不太符合多数岩土人的用词习惯,两个术语所代表的概念的界限还是清楚的。但是,该规范对这两个术语的解释是有很大问题的。为符合多数岩土人的用词习惯,下面的论述还是用稳定系数和稳定安全系数来代表。
该规范对稳定系数的解释是:“表征滑坡抗滑稳定程度的指标,为滑坡沿滑面抗滑力(矩)与下滑力(矩)的比值,或滑面抗剪强度与剪应力的比值。”
其中,“为滑坡沿滑面抗滑力(矩)与下滑力(矩)的比值”的说法是错误的:
(1)这个解释会造成对非直线形滑面无法考虑条间力,会造成对折线形滑面只能采用已经废弃了40多年的投影和法,也会造成直线形滑面的稳定系数在理论上无固定值。《边坡规范修改建议》一书对此有过详细的分析。
(2)这个解释不反映该规范求解稳定系数方法的实际情况,或者说与该规范求解稳定系数方法的实际情况是矛盾的。该规范对非直线形滑面视情采用简化毕晓普法、摩根斯坦-普赖斯法、传递系数法,这些方法都是考虑了条间力的,其中,对圆弧形滑面并不采用不考虑条间力的瑞典法,对折线形滑面并不采用不考虑条间力的投影和法。
(3)这个解释可能反映了该规范对传递系数法的错误理解。一些岩土人以为传递系数法求的是最末条块在后方条块传来的力的作用下的稳定系数,这种看法是错误的,公众号《玉述岩土》“传递系数法的稳定系数是否只是最末条块的稳定系数?”一文对此作了比较详细的说明。
(4)这个解释与紧随其后的“滑面抗剪强度与剪应力的比值”一句是矛盾的,这句就是抗滑稳定系数的毕晓普定义,毕晓普定义是唯一普适的抗滑稳定系数定义,它就是抗剪强度参数调整系数,抗剪强度参数调整系数是这样的系数:滑面粘聚力和内摩擦系数按除以该系数的方式调整后滑面刚好处于极限平衡状态。《边坡规范修改建议》一书对此有过详细的分析。毕晓普定义已经提出60多年了,这个定义使得边坡和滑坡抗滑稳定性计算方法从山穷水尽转为柳暗花明,国际上早已普及。死守“滑坡沿滑面抗滑力(矩)与下滑力(矩)的比值”这个定义太落伍了。
2 稳定安全系数
该规范对稳定安全系数的解释是:“据滑坡防治工程等级等因素,人为规定设计需满足的稳定系数(笔者注:原文为安全系数,是对应着设计安全系数的),包含计算剩余下滑力时的安全储备”。
其中,“包含计算剩余下滑力时的安全储备”的说法是错误的。剩余下滑力是仅在传递系数法中存在的术语,是因条间力被假定为与上个条块底面平行而得名的,稳定安全系数是对所有滑坡都适用的术语,该规范的稳定性计算方法也不是只有传递系数法而是有多种方法,对稳定安全系数的解释不应专门为一种具体的稳定性计算方法作出说明。该规范这么做不外乎两个原因:
一是该规范是允许选择传递系数法之滑动力调整法的。对于滑动力调整法,计算与稳定安全系数有关的剩余滑动力时,稳定安全系数是乘在滑动力上的,这种情况下的稳定安全系数一直被称为推力安全系数。为了涵盖这种情况,特意补上这句话。
二是该规范把与稳定安全系数有关的剩余下滑力或其水平分力,视为各种滑坡在设置墙式支挡结构情况下所需抗滑支挡力的反力。
由于传递系数法之滑动力调整法是根本错误的条分法,同时,与稳定安全系数有关的剩余下滑力或其水平分力一般不是所需抗滑支挡力的反力,给出“包含计算剩余下滑力时的安全储备”这个多余的解释是荒谬的。详见《边坡规范修改建议》一书。
3 滑坡下滑力
该规范对滑坡下滑力的解释是:“使滑坡体沿滑面滑动的力的总和。”
这个解释是错误的。对于非直线形滑面,使滑坡体沿滑面滑动的力之方向是不同的,不能进行总和计算。
4 滑坡抗滑力
该规范对滑坡抗滑力的解释是:“阻止滑坡体沿滑面滑动的摩擦力和其他抗力的总和。”
这个解释是错误的。对于非直线形滑面,阻止滑坡体沿滑面滑动摩擦力和其他抗力之方向是不同的,不能进行总和计算。
5 滑坡剩余下滑力
该规范对滑坡剩余下滑力的解释是:“采用不平衡推力传递法计算滑坡推力的一种方法。计算断面处的下滑力减去抗滑力的剩余值。当剩余下滑力计算值为负时,赋值为0。”
这个解释是错误的。
首先,滑坡剩余下滑力是一个力,不是一种方法,“采用不平衡推力传递法计算滑坡推力的一种方法”的说法是错误的。
其次,滑坡剩余下滑力不是计算断面处的下滑力减去抗滑力的剩余值,因为:按照该规范允许选择的传递系数法之滑动力调整法这种根本错误的条分法,在减去抗滑力之前下滑力先要乘以稳定系数(或稳定安全系数);按照该规范倾向选择的传递系数法之抗滑力调整法,在减去抗滑力之前抗滑力先要除以稳定系数(或稳定安全系数)。
6 滑坡推力
该规范对滑坡推力的解释是:“计算断面处下滑力与抗滑力之差。采用不平衡推力传递法计算时,等于滑坡剩余下滑力。”
这个解释是错误的。
首先,前句“计算断面处下滑力与抗滑力之差”与后句“采用不平衡推力传递法计算时,等于滑坡剩余下滑力”是矛盾的。如果推力真是计算断面处下滑力与抗滑力之差,那么,根据该规范对滑坡剩余下滑力的解释,滑坡推力就是滑坡剩余下滑力的同义语,不存在“采用不平衡推力传递法计算时”这个条件。
其次,滑坡推力不是滑坡剩余下滑力的同义语,因为当条间力不假定为与上一条块底面平行时推力就不是剩余下滑力,例如:简化詹布法假定条间力水平,在将该法公式写成递推公式的情况下,滑坡推力方向将是水平的,不是剩余下滑力。
第三,无论滑坡推力是否是滑坡剩余下滑力的同义语,滑坡推力都不是计算断面处下滑力与抗滑力之差,因为下滑力与抗滑力两者之差不含稳定系数(或稳定安全系数),而滑坡推力是与稳定系数(或稳定安全系数)有关的,随稳定系数(或稳定安全系数)的增大而增大。
7 剩余抗滑力
该规范对剩余抗滑力的解释是:“采用不平衡推力传递法计算抗滑力的一种方法。计算断面处余下条分块段(至剪出口)的抗滑力减去下滑力之差。当剩余抗滑力计算值为负时,赋值为0。”
这个解释是错误的。
首先,剩余抗滑力是一个力,不是一种方法,“采用不平衡推力传递法计算抗滑力的一种方法”的说法是错误的。
其次,计算剩余抗滑力与计算抗滑力是完全不同的两回事,从这个角度来说,“采用不平衡推力传递法计算抗滑力的一种方法”的说法也是错误的。
第三,剩余抗滑力不是计算断面处余下条分块段(至剪出口)的抗滑力减去下滑力之差,因为:按照该规范允许选择的传递系数法之滑动力调整法这种根本错误的条分法,在减去下滑力之前下滑力先要乘以稳定系数(或稳定安全系数);按照该规范倾向选择的传递系数法之抗滑力调整法,在减去下滑力之前抗滑力先要除以稳定系数(或稳定安全系数)。
8 抗滑桩桩前抗力
该规范对抗滑桩桩前抗力的解释是:“抗滑桩桩前的余下条分块段(至剪出口)产生的阻滑力,为桩前剩余抗滑力和被动土压力二者之间的最小值。”
其中,“为桩前剩余抗滑力和被动土压力二者之间的最小值”的说法是不合适的。例如:被动土压力未考虑稳定安全系数;剩余抗滑力的提法限定了计算方法只能是传递系数法,而对一个术语的解释存在限定计算方法的情况是不应该的,不用此法的老外算不了桩前抗力?在该规范倾向选择抗滑力调整法也允许选择滑动力调整法的情况下,限定采用传递系数法时,还存在不同岩土人算得的剩余抗滑力相差较大的情况。详见《边坡规范修改建议》一书或公众号《玉述岩土》“”一文。
国标《滑坡防治设计规范》(GB/T38509-2020)对这些术语进行解释只是该规范的一些责任人把对这些术语的理解公开化而已,其实其他规范的不少责任人和未参与规范编制的很多岩土人也是这么理解的,不然也不至于出现滑坡边坡计算技术长期落后的情况。