滑坡 安全系数  稳定系数 剩余下滑力之间的关系 [复制链接]

稳定系数与安全系数的异同


        滑坡稳定系数与安全系数的异同本来就不是什么大问题，但鉴于：
        1、有的规范提出了“稳定安全系数”的模糊概念。
        2、人们多用F_S（Factor of Safety）来表达安全系数和稳定系数，几乎没用F_S（Factor of Stability）来表达稳定系数。
        3、有的专家认为稳定性计算公式中的稳定系数不能看作安全系数。
        4、有不少人确实也没有搞清楚稳定系数和安全系数的区别和联系。
        5、有不少人对稳定系数（或安全系数）大于1的滑坡，不知道其剩余下滑力是取0还是取负值。
        因此，有必要从参照物、时间和物理意义的角度出发分清它们之间的关系，以利于滑坡的稳定性分析和推力计算。
        1、稳定系数的参照物是滑坡本身，物理意义是滑坡当前的稳定程度（不考虑地震力及一定年限内各种可能的不利条件与作用因素的影响），或滑坡治理后的稳定程度（考虑地震力及工程使用年限内各种可能的不利条件与作用因素的影响）。
        2、安全系数的参照物是滑坡威胁的对象，物理意义是滑坡威胁对象的安全程度，数值上相当于滑坡当前的稳定程度（不考虑地震力及一定年限内各种可能的不利条件与作用因素的影响），或滑坡治理后应该达到的稳定程度（考虑地震力及工程使用年限内各种可能的不利条件与作用因素的影响）。
        说得现实一点，如果滑坡下滑不危害任何对象，则所有对象的安全系数与滑坡无关，自然不必去关心滑坡的稳定程度，正因如此，国外才用安全系数（Factor of Safety）而不用稳定系数（Factor of Stability）。
        【例】一辆汽车停在无限宽、坡度为15°的斜坡上，汽车距离坡脚5m，坡脚处平台无限宽大；一个人站在汽车直对的坡脚，汽车下滑时必然撞上该人。此时，我们不能说汽车是否安全，因为汽车下滑对车本身没有任何损坏，而应该说汽车是否稳定，即应该考虑刹车是否失灵、车轮是否有石头顶着、坡面是否光滑这些会导致汽车下滑的客观因素；而对人不能说是否稳定，因为即使他躺下了还是有可能发生伤害的，故应该说是否安全，因为他确实受到斜坡上的汽车的威胁。所以，车不稳定，人就不安全。同理，滑坡不稳定，滑坡前缘的人、建筑物等就不安全。如果车停在绝对水平的路面上，显然没必要担忧车前站着、坐着或躺着的人的安全。可见，这里的“安全”和“稳定”显然是不能互换的，但稳定度和安全度是绝对相等的。同理，在滑坡稳定性分析时提及的“稳定系数”和推力计算时提及的“安全系数”，如果都用“稳定安全系数”一词则会引起歧义，必须分开。
        所以，滑坡的稳定系数和安全系数虽然因参照物和时间（勘察时、设计中、治理后）不同而概念有别，但数值相同，在计算稳定系数的公式中和计算推力的公式中可以混用，即这两个公式应是一致的，规范中模糊的“稳定安全系数”概念应是由此而来。但交通部、国土资源部上述规范的稳定性和推力计算公式都不一致，无法检算。
        3、计算设计推力时，安全系数是人为给定了一定安全储备的下滑力的放大系数，它考虑了一些确定性因素，也包括一些无法预知、没有把握的非确定性因素，反映的是建筑物的重要性、工况以及对抗滑力和下滑力的了解程度，这是一些专家一直要求分清稳定系数和安全系数概念的原因。但可以看出，这与上述两条并不矛盾：对滑坡越了解，考虑因素越齐全、准确，且滑带土强度指标取值合理或偏低，则滑坡治理后的稳定系数可以要求低一些，表现为设计时的安全系数可取小一些；若对滑坡不了解，考虑因素不齐全、偏危险，难以把握滑带土强度指标的变化情况且取值没有偏低，则滑坡治理后的稳定系数应该要求高一些，表现为设计时的安全系数应取大一些。
        稳定系数和安全系数的物理意义在此应该已分析得十分透彻。为了便于交流，一般将滑坡当前的（考虑不同工况）稳定程度称作稳定系数，将滑坡应该达到的稳定程度称作安全系数。
        当然，实际的稳定系数与安全系数确实存在一定的差别，如：截排水、绿化等措施发挥作用后滑体重量减少、滑带土强度提高、支挡工程本身的结构安全系数较大等都会使稳定系数大于安全系数，相反，如果上述措施不力或不合格，则会导致稳定系数小于安全系数。
        可见：
        1、稳定系数和安全系数实质上是相等的；
        2、设计时得出的剩余推力可以作为抗滑力计算治理后的稳定系数、检算安全系数；
        3、可以根据稳定系数为1计算实际剩余推力，也可以根据稳定系数为安全系数计算设计剩余推力，还可以根据推力为0计算稳定系数。
        在天然状态下，不考虑安全系数（即安全系数取1），剩余推力从滑坡后壁算到出口，如果小于0，说明稳定系数大于1；如果等于0，滑坡处于极限平衡状态，稳定系数为1；如果大于0，则稳定系数小于1。
        在进行设计时，考虑安全系数，剩余推力从分级支挡的前一条块算到拟设工程位置，如果剩余推力小于0，说明“潜在”滑坡是稳定的，无需治理；如果剩余推力大于0，需要治理。如果从滑坡后缘开始计算推力，则如果后缘个别条块的剩余推力小于0，说明滑坡范围划错了。
        【例】设一滑块本身的抗滑力R＝100kN，下滑力T＝100kN，受到平行于滑面的附加抗滑力P＝20kN，则传递系数超载法的稳定系数K₀＝(R+P)/T＝(100+20)/100＝1.2。如果不考虑P，则安全系数K＝1.2时的剩余推力为E＝KT-R＝1.2×100-100＝20kN，E＝P，结果是正确的。        再比较上述稳定性计算公式和推力计算公式可得：P＝K₀T-R和E＝KT-R，两式除了K₀和K有别外，没有任何区别，因此是可以混用的，否则，不管安全系数取多少，都存在滑坡治理后稳定系数比安全系数偏大和偏小的问题，即工程浪费和失败的问题，达不到“经济、合理”的治理目的。

引用第72楼shenyl0211于2011-06-18 19:07发表的  :
稳定系数与安全系数的异同
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例子举的相当好
很清晰的解释

回答很对很精彩

首先要明白，讲下滑力是，一定要对应一个安全系数。
要完整的讲就是：安全系数为1.2下的下滑力是多少，安全系数为1.25下的下滑力是多少等等
举个简单例子说明楼主问题：
下滑力a=100，抗滑力b=120.
则稳定安全系数为b/a=1.2。
安全系数取小于1.2时，下滑力为0
安全系数去1.3时，下滑力为1.3*a-b=10
安全系数具体要取多少，根据实际工程需要来

学习了

victory85:要是有个实例就更好了 (2009-12-24 14:55) 

同意此楼的观点。

zhanjian2005:我认为：
     稳定系数=抗滑力/下滑力，理论上只要稳定系数=1，剩余下滑力就应该等于0；一般当稳定系数大于安全系数时，剩余下滑力为0；
当稳定系数小于安全系数但大于1时，实际剩余下滑力认为0，只是没要达到安全要求而已；当稳定系数小于1时，那就毫无疑问 .. (2010-01-26 12:07) 

同学：“当稳定系数小于1时，那就毫无疑问剩余下滑力小于0。”
你是不是打错了哦！
我认为应该是：“当稳定系数小于1时，那就毫无疑问剩余下滑力大于0。”才对的嘛

优秀文章，支持！

剩余下滑力等于下滑力与抗滑力得差值。而安全系数是人为确定得，一般都是大于1得，当抗滑力等于下滑力是，稳定系数等于1.所以当稳定系数大于安全系数时，剩余下滑力应该是等于0得，同时剩余下滑力是不可能小于0得。

学习拉，谢谢！

    

都是大神啊，行业小弟学习来了