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[原创]从事边坡稳定性分析的朋友,看完本文,你还会相信强度折减法吗? [复制链接]

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离线shenyl0211
 

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只看楼主 倒序阅读 使用道具 楼主  发表于: 2009-05-21
— 本帖被 laizi2008 执行置顶操作(2012-02-02) —
       还记得初中物理学过的斜面上的木块是怎么进行力的分解的吗?对,是分解为斜面的切线方向和法线方向。因为木块只能沿着斜面滑动。传递系数法就是这样推导出来的,不会混淆力的性质(重力是主动力、作用力,摩擦力和支持力是被动力、反作用力)。另外,斜面上的木块会转动吗?不会,所以,不需要考虑力矩平衡。——传递系数法是现在唯一正确的极限平衡法。 *KZYv=s,u  
       但毕肖普、简布、摩根斯顿、普莱斯是怎么推导的吗?对,是分解为水平方向和垂直方向,会混淆力的性质(重力是垂直力,摩擦力和支持力既有部分为垂直力也有部分为水平力),且不再判断木块是否会沿滑面滑动,而是分析是会向上运动还是会向下运动,是会向左运动还是会向右运动,彻底改变了问题的性质。如果再用于滑面反翘段滑体的受力分析,则该段本来是被动性质的滑体下滑力就变成了主动力,同理,抗滑工程的抗力也变成了主动力,在稳定系数的计算公式中,这两种力就被取负值放在分母,导致稳定系数偏大而偏危险。 }W C[$Y_@  
      但中国的个别院士会相信谁呢?是后者,是外国人,因为这些院士连上述初中物理知识都没学好,或是忘了,只能被外国人牵着鼻子走,然后还对国人的方法大批特批,认为是计算机不普及时代的简化法,认为是没有考虑力矩平衡或不满足力矩平衡条件,甚至把连滑面造成的误差也归咎于方法的缺陷,真是无耻至极。 T] f ;km  
2014-08-18:答反对者: 9|^2",V  
      1、国家的权威不是法律,而是权力,虽然法律面前人人平等,但权力面前呢?岩土工程界的权威不是规范,而是院士。同样是建设部的规范,《建筑边坡工程技术规范》的滑坡推力计算采用传递系数法的衍生法——隐式解,而《岩土工程勘察规范》认可《建筑地基基础设计规范》采用的传递系数法原型——近似于显式解;被院士们列入规范的瑞典圆弧法和简化毕肖普法都是基于整体力矩平衡的,貌似准确,但你们是否想过所谓的圆心真的是力的支点吗?所谓的力臂难道不是根本传不了力的空气吗?是否发现条块的重心越高则地震力产生的力矩越小而越稳定(如果条块的重心高度与圆心一致时,则不管地震烈度多大,都不会影响该条块的稳定性)?传递系数法是基于折线形滑面推导的,而圆弧形滑面是折线形滑面的特例(每段滑面的变坡点都在同一圆弧上),因而传递系数法完全适用于圆弧形滑面,但有哪个规范采用了?大家可用slope2000验证一下,对于圆弧形滑面,都是基于强度折减的传递系数法和摩根斯顿-普莱斯法是非常一致的。 aD<A.Lhy  
       2、c和tanφ是绝对不可能刚好同时降低K倍的,因为强度折减法视滑面反坡段的下滑力为主动力,会主动抵抗滑面顺坡段的下滑力,那么,滑面反坡段的摩擦力应是什么方向呢? lLX4Gq1  
       3、即使下滑力只有100,而抗滑桩的抗滑力达1000,抗滑桩也不可能推动滑坡向上滑动,但强度折减法认为是可能的——强度折减法将作用力和反作用力混为一谈,牛顿第三定律复杂吗? }Sm(]y  
       4、泱泱大国的院士们,竟然在不懂传递系数法的真谛时称之为简化法并妄加评述,实在有些误导。传递系数法是基于中学力学知识推导的,非常简单,而且对作用力和反作用力、下滑力和抗滑力、主动力和被动力是分得清清楚楚的。所谓的误差不是计算方法本身的问题,而是连滑面的问题。所谓的学者用根本不可能出现的大折角滑面形状来证明传递系数的误差很大,这纯粹是玩数学游戏。还有学者大写特写论文来争论剩余推力小于0时是否应该往下传递——试想,如果不传递,得到的不就是最后一个条块的局部稳定系数吗?大于1的整体稳定系数从何而来?如果最后一个条块的滑面是水平或反倾,稳定系数不就成了无穷大了吗? !fV+z%:  
        5、算例已经证明了折减法的错误且偏于危险,竟仍有不少人执迷不悟,悲哀啊!用折减法治理滑坡成功,不是因为方法正确,而是后来的地质条件比设计时好,或当初的稳定系数考虑得较低,或安全系数取得较大,或与超载法所得推力相近,或施工质量较好,或没有发生预期的暴雨和地震,等等。1981年7-9月水害造成宝成铁路宝鸡-广元段350km发生滑坡289处,37个区间断道32次,中断行车60多天,但只有徐邦栋用传递系数(超载)法治理的12个大型滑坡无一复活,说明了什么? vONasD9At  
       6、还需要再证明吗?我院治理的四川江油航空航天部某滑坡经受了汶川地震的考验;我院加固的都江堰奎光塔也经受了汶川地震的考验;汶川地震后,我院参加成都铁路局组织的抢险;玉树地震后,我院参加了青海省交通厅组织的抢险。某年重庆暴雨,之前我院成功治理了万州-梁平高速公路沿线的所有滑坡,那年该线成了生命线。 gDQ^)1k  
2011年11月27日:请理解下面两段后再看别人的回复。 )nC]5MXU  
强度折减法的理论基础(稳定系数的定义):强度指标c、tanφ统一降低K倍后,土体达到极限平衡状态。 /H[=5  
强度折减法的错误所在:强度指标统一降低K倍,这显然是不可能的;强度指标的极小值是残余强度,不应该再降低;强度指标降到一定程度,滑面形状会发生质变——c≈ 0为直线形,fai≈0为圆弧形;边坡失稳统统归结于强度指标的降低,根本不考虑下滑力增大(滑坡后缘和主滑段堆载、大量雨水渗入滑体、地震)、抗滑力减小(滑坡前缘抗滑段开挖、抗滑建筑物作用降低、地震)的情况。这不是说强度折减法没考虑下滑力和抗滑力的大小和性质,而是说该法混淆了力的性质(下滑力是主动力、作用力,抗滑力是被动力、反作用力,在稳定性计算公式中这两个力是不能进行加减的,但该法除了将粘聚力和内摩擦力作为抗滑力外都作为下滑力进行了加减)。 oM X  
2014年8月12日: !4ocZmj\  
例子:对一直线形滑面的滑坡,假设峰值强度c20kPaφ12.5°l22mW1016.1kNα30°,则滑动前所有极限平衡法的稳定系数均为 AmUr.ofu  
#>a\>iKQ2q  
K=抗滑力/下滑力=R/T(cl+Wcosαtanφ)/Wsinα635.1/508.01.25 Ij7p' a  
'NbHa!  
因某种原因滑动后强度指标发生变化,其残余强度或应采用的强度为c16kPaφ10.06°。此时R减少为508.1kN,减少量为635.1508.1127.0kN,所有方法的稳定系数变为 8 v6(qBK  
vJLK,[  
KR/T=508.1/508.0=1.00 kl" hBK#D%  
,Y@Gyx!4  
如果K仍要达到1.25,则所有折减法所需增加的抗滑力为(支挡工程的设计力,公式见《建筑边坡工程技术规范》GB50330-2013第103页A.0.3-2): 3RUy, s  
P=T-R/K=508.0-508.1/1.25=101.5<127.0kN(小于减少的强度,错!) mwO6g~@ `  
而超载法所需增加的抗滑力为:
~kV/!=  
P=KT-R=1.25×508.0-508.1=126.9=127.0kN(等于减少的强度,对!) ,是折减法的K倍 wC"FDr+  
gZVc 5u<  
按照折减法得出的P,则超载法的稳定系数仅为 B  5L2<  
l#&8x  
K=(R+P)/T=(508.1+101.5)/508.0=1.20 k``_EiV4t  
A]*}HZ ,  
可见,折减法不仅是错误的,还偏于危险,而超载法是正确的。这说明只有超载法对抗滑力的定性才是正确的。超载法就是我国滑坡专家徐邦栋提出的传递系数法。 pR<`H'  
*9 {PEx  
sVQ|*0(J0r  
cx,+k]9D  
XE RUo  
; T\%|O=Ke  
H.P_]3f  
P.se'z)E  
goNG' o %|  
8bGd} (  
B^=-Z8  
4(n-_BS  
q_lKKzA  
d7^}tM  
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chengyinfeng 土币 +2 向您学习,牛人 2016-10-30
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liu_g 土币 +3 有不同意见,可以讨论,建议作者可以写成论文发表,这样有利于揭露问题本质。 2015-06-23
大圈圈 土币 +5 摩擦角折减后边坡破坏面已经改变,这是折减法永恒的硬伤! 2015-01-11
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只看该作者 1楼 发表于: 2009-05-21
不错,顶一个。。。          >=>2m2z=  
离线lussel
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只看该作者 2楼 发表于: 2009-05-22
强度折减法大家一直是有争议的
离线bluetomy

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只看该作者 3楼 发表于: 2009-05-22
楼主对强度折减法理解似乎有误啊~
离线shenyl0211

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只看该作者 4楼 发表于: 2009-05-22
引用第3楼bluetomy于2009-05-22 15:40发表的 : .\mj4*?/  
楼主对强度折减法理解似乎有误啊~ ry]l.@o;  
*WZA9G#V5  
敬请指教,谢谢。 不管怎么说,强度折减法的原理、结果是错误的,谁见过各种强度折减法的原始论文是怎样考虑滑面反坡段的下滑力?怎样考虑附加抗滑力(抗滑支挡结构的抗滑力)?下滑力和抗滑力是两个不同性质的力,不能加减,比如,斜面上的木箱有1000kN的下滑力,400kN摩擦力,稳定系数为0.4;你的拳头给了木箱200kN、平行于斜面的向上推力,折减法的稳定系数只有400/(1000-200)=0.5,而超载法已达(400+200)/1000=0.6。请问,木箱的下滑力是变成1000-400-200=400kN还是1000-200=800kN?按照折减法,这两个都是对的,但实际上都不对,还是1000kN(试想,你的体重会因别人把你抱起而变为0或你背别人而成倍增加吗?),只是剩余下滑力为1000-400-200=400kN,即还需要400kN的推力才能达到极限平衡。此例表明,稳定系数小于1时折减法偏安全。如果修改参数,则可得出稳定系数大于1时折减法偏危险。
[ 此帖被shenyl0211在2009-05-23 09:02重新编辑 ]
离线bluetomy

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只看该作者 5楼 发表于: 2009-05-24
强度折减法其实就是一般边坡稳定性分析法的反运算啊,怎么能说原理是错的呢? AwN!;t_0+N  
还没见过用强度折减法算滑坡推力的~
离线shenyl0211

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只看该作者 6楼 发表于: 2009-05-24
引用第5楼bluetomy于2009-05-24 20:27发表的 : E3i4=!Y  
强度折减法其实就是一般边坡稳定性分析法的反运算啊,怎么能说原理是错的呢? xmG<]WF>E  
还没见过用强度折减法算滑坡推力的~ "{n&~H`  
O}P`P'Y|'  
痛!痛!!痛!!!
离线weinanweinan

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只看该作者 7楼 发表于: 2009-05-25
楼主你真好。呵呵,谢谢。
离线star72
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只看该作者 8楼 发表于: 2009-05-25
有待学习     
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只看该作者 9楼 发表于: 2009-05-25
强度折减法的原理和 极限平衡法的是一样的 dV_G1'  
怎么有错误呢 @JMiO^  
就是一个强度储备的概念呢。
离线geojg

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只看该作者 10楼 发表于: 2009-05-25
楼主的观点值得商榷啊...................
离线leander

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只看该作者 11楼 发表于: 2009-05-25
强度折减法的判别失稳的标准是有些问题的
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