关于边坡的滑动面以及参数确定的方法讨论 [复制链接]

对于挖填边坡以及不稳定斜坡和变形体，进行稳定性分析时同时需要滑面和岩土体参数，而这时坡体尚未有变形迹象，未有明确的滑面，而岩土体参数只能来自室内试验，对于这两类重要的参数却都不确定的情况下，那么稳定性分析到底该怎么进行？按照理论上，先确定滑面，再确定岩土体参数，最后进行稳定性计算，判定边坡所处状态。但实际情况却是，首先滑面确定不了、其次参数选取影响因素较多，需要修正，但修正的程度不知，也就是说参数也是比较模糊的，那么所计算出的稳定性系数是否符合实际情况就是未知的了（因为是预测）。大多数的处理思路是，先确定所预测的稳定性状态，划定了稳定性系数的范围，然后去反推滑面和参数，那么，所进行的试验的作用是什么？难道只是参考，如若两者相差较大，那么该怎么处理？要不就是确定参数范围，调整滑面，调出一个自己满意的结果~~这样的稳定性分析，特别是定量分析的意义到底是什么？难道就是为了得到一个自己认为的参数（岩土体参数及滑坡推力）去进行设计？那如果是这样的话，不同设计人员对同一个项目的实际看法认识不一样，所得出的结论不一样，那么该怎么去判断结论是否客观属实，而不是主观臆断？ \_t[\&.a}  
滑面的确定：根据坡体性质，推测滑面形状，即属于圆弧滑面还是折线滑面，对于折线滑面一般较好确定，因为折线滑面一般都有明确的软弱面。而对于圆弧滑面，一般上均出现于均质土或者破碎岩体，而圆弧的位置却不能确定。通常做法是利用软件，进行各种各样的自动搜索，如完全自动搜索，划定剪出、剪入口进行自动搜索，以及划定圆心范围进行自动搜索等，但所搜索出的结果肯定不止一个，这时需根据设计者的经验进行选取，选取的尺度与原则貌似没有明确，简单点说就是设计者自认为边坡会怎么滑下来，以及以什么方式滑下来。 s#)0- Zj  
参数的选取：规范上是“可采用室内试验、经验数据类比与反演相结合的方法确定”。先说说室内试验，取样过程与试验过程中人为的不可控的因素对试验结果的影响很大，很难取得一个能够客观反应岩土体实际情况的参数；经验数据类比一般上是临近地方有过相类似的情况，这种情况相对较少；反演，反演得前提是已知滑面和已知坡体稳定性系数，一般上针对于已滑动过的滑坡，但对于边坡尚未出现明确滑面的情况下，反演要慎重使用，也就是说最好不用。由上可知，参数的选取都没有一个可靠的事实依据，最后只能根据设计者自己的经验去定~~~~~ 18ON`j  
碰到这种情况，滑面和参数的选取到底该怎么确定？求大神指点~~~ :2AlvjvjZ  

顶上去~~~~

这个问题问得好！！！和实际应用密切相关。

工程地质学具有半科学，半经验的特点，用它解决实际工程问题也这样。

一般情况是自动搜索最危险滑面，结合实际情况适当调整。

首先，对于滑坡一般用的是反演法求滑面参数，因为滑带的土体已经滑动，根据滑面的擦痕、阶步、含水量变化、揉杂土块等特征以及剪出口、后缘等，可以很容易确定滑面的位置（其实滑面是最难确定的东西），相当于滑面是已知的，但扰动的土体很难取样，试验数据不能真实反映混杂土体力学性质，这时就需要反演法确定滑带参数了。反演法有两种，一种是将滑坡恢复到没用滑动前的地形，安全系数取1.0，另一种是根据滑坡当前地形反算，当前滑坡还在变形，安全系数取0.95，当前滑坡稳定，安全系数取1.05.两种反演法又各自分为单断面反算和多断面联立方程反算，单断面反算又分为综合C法、综合ψ法和综合Cψ法三种。单断面反算顾名思义就是利用一个断面列方程，这是方程中有两个未知数C和ψ，综合C法就是令ψ=0，求c值，适用于滑带土饱水切排水困难的粘性土层，滑带土的抗剪强度主要受粘聚力控制的滑坡，综合ψ法就是令c=0，求ψ值，适用于粗颗粒的风化层或残坡积层滑坡，滑带土抗剪主要受内摩擦角控制。但对大多数滑坡，综合Cψ法是最合理的，即c≠0，ψ≠0，此时一个方程两个未知数，可以经验类比法或试验参数确定一个参数，来求取另一个参数。 :<,tGYg/!  
其次，对于不稳定斜坡，不同于滑坡是它没有明显的周界、平台、鼓丘等滑坡特征，最为明显的区别就是在于没有明显贯通的滑动面，既然不稳定，肯定发育有裂缝、局部坍塌等，这时，滑面是未知的，但斜坡土体没有滑动，可以通过取样、现场试验来确定土体参数，抗剪强度是已知的，就需要利用软件自动搜索最危险的弧面来确定斜坡的稳定系数，最危险的滑面就是将来斜坡演变为滑坡时的滑面。 >,c'Z<TM  
最后，楼主的疑问关键在于没有分清楚滑坡和不稳定斜坡的区别，滑坡是不稳定斜坡最终形态，滑坡有贯通滑面，不稳定斜坡没有，对于滑坡，滑面是已知的，滑带参数是未知的，对于不稳定斜坡，滑面是未知的，土体参数是已知的，明白这一点，应该不会有疑惑了。 FOS*X  
最最后，不管什么滑面、不管什么计算方法，都是不能真实准确的反映滑坡的实际情况的，毕竟公式只是实验室理想状态下推导出来的，自然界的地质情况千差万别，土体的力学性质不是一个公式所能概括的。但这又有什么关系呢？我只需要计算出滑坡或不稳定斜坡的整体状态，不考虑内部每个土颗粒的结构和相互关系，能满足治理设计的整体稳定就可以了。地质灾害就是抓大放小，不需要吹毛求疵，至少现在的科技不需要。

liushuiluyu:首先，对于滑坡一般用的是反演法求滑面参数，因为滑带的土体已经滑动，根据滑面的擦痕、阶步、含水量变化、揉杂土块等特征以及剪出口、后缘等，可以很容易确定滑面的位置（其实滑面是最难确定的东西），相当于滑面是已知的，但扰动的土体很难取样，试验数据不能真实反映混杂土体力 .. (2016-08-09 11:24)  M0woJt[&  

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感谢5楼的解答，针对于楼主的疑问关键在于没有分清楚滑坡和不稳定斜坡的区别，滑坡是不稳定斜坡最终形态，滑坡有贯通滑面，不稳定斜坡没有，对于滑坡，滑面是已知的，滑带参数是未知的，对于不稳定斜坡，滑面是未知的，土体参数是已知的，明白这一点，应该不会有疑惑了。段话，我有个疑问，根据试验所得参数，进行最危险滑面搜索，如若搜索所得最危险滑面的稳定性系数小于0.8，那么该怎么选取？我想你肯定不会每次搜索都能得到自己理想的滑面和参数，以及稳定性系数。 BJnysQ  
最后总的来说，作者的意思其实就是：对于不稳定边坡或者没有明显滑动面的斜坡来说，滑面的选取和参数的选取，都是设计者自己的判断，设计者认为会怎么滑，就会怎么滑，找到所想要的滑面以及相对应的参数即可。 $QaEU="Z  
另一个问题，《在滑坡防治工程勘查规范》中，8.1.3条“勘查应结合防治方案可行性论证进行，采用互动反馈方式，合理确定滑坡体物理力学指标，判定滑坡稳定状态，提出防治工程建议方案。"这条的意思是不是可以这样理解：根据现场调查情况，设计者对滑坡可能发生破坏的模式进行判断，然后选取相应的滑面和参数，最后提出防治工程方案建议。不知道这句话我这么理解对不对？

pzhzhouxi:一般情况是自动搜索最危险滑面，结合实际情况适当调整。 (2016-08-05 14:23)  ^-s`$lTp  

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那意思就是说，这东西就是设计者说了算，只要不和实际调查情况相冲突，怎么说都可以？

首先，自动搜索最危险滑动面的办法只适用于滑动面没有贯通的不稳定斜坡，如若搜索所得最危险滑面的稳定性系数小于0.8， 那是不可能的，稳定系数小于0.8的话那这个斜坡已经是滑坡了，而且是处于滑动阶段的滑坡，只有两种情况才会出现不稳定斜坡的稳定系数小于0.8，一种是地震工况，另一种是试验参数不正确。另外，自动搜索最危险滑面的方法是输入滑体岩土参数（滑面没扰动，滑面和滑体参数一致），求最小稳定系数的滑面，只要岩土参数和搜索的步长、条块宽度等参数不变，每次搜索的滑面都是一样的。以前没有理正岩土、GEO5等软件的时候，搜索滑面都是手工绘制的，有兴趣的话可以了解一下手工搜索滑面的原理。 M|qJZ#{4>  
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其次，对于不稳定边坡或者没有明显滑动面的斜坡来说，滑面的参数的选取是试验做出来的，而不是设计者自己的判断，滑面是圆弧还是折线是规范规定的，搜索出来的滑面有无数条，我们能做的就是选出稳定系数最小的那条滑面，认为它是最有可能发生滑动的位置就行了。当然后期不稳定斜坡没有从这个滑面上滑动，只能说明后期发生滑动是的岩土条件发生了变化，跟我们搜索滑面的岩土条件不一样了。 &H?VlxIx  
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最后，《在滑坡防治工程勘查规范》中，8.1.3条的意思是，滑坡的勘察要与设计的治理方案相结合，比如治理方案时抗滑桩工程，那么勘察是就要在布桩的位置打一排钻孔，查清楚滑体厚度和滑床的力学性质，但是布桩的位置又跟滑坡推力有关，滑坡推力就是根据滑面参数决定了，所以要采用互动反馈方式。大致上你的理解是对的。 r1.OLn?C  
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还是那句话，不稳定斜坡没有贯通滑面，所以滑体和滑面的岩土参数一致，能取样试验，试验参数就是滑面参数，我们要做的就是输入试验参数搜索出无数条滑面，选其中稳定系数最小的一条作为其最可能发生的滑动的滑面。滑坡有贯通滑面，滑面的位置可以通过钻探、物探、探井等手段确定，但滑面的土样已经扰动，不能取样试验，我们能做的就是根据已知的滑面，以0.95-1.05的稳定系数，反算滑面的参数。 V#V<Kz  
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以下引用我12楼的回复： ='<*mT<  
滑坡滑面参数的确定是滑坡勘查最关键的一步，同时也是最难确定的一步，规范上很明确的说滑面参数应根据室内试验、工程类比和反演综合确定。这句话的意思是试验数据、反演数据都是参照，滑面参数不能单纯的根据一种方法确定，在实际工作中就是楼主所说的，输入试验参数计算，发现不合适，调整，直到合适为止。规范为什么这么规定？先说说室内试验为什么不能单独使用，因为室内试验是以点带面，即使是同一个滑动面，取样的位置不同，试验数据也是有差别的，而滑带土的抗剪强度不仅与滑坡的滑动过程和当前稳定状态有关，还与不同季节的含水率变化有关，以我们常用的试验方法直剪和三轴剪切为例，其试验方法就有快剪、固结快剪和慢剪，所得指标又有峰值强度和残余强度，滑坡稳定性计算方法又有有效应力法和总应力法。勘查人员很少自己动手去操作仪器试验，都是取样委托试验单位，同一个样不同的单位做，结果也是不一样的，所以说试验数据只能作为参考。假设勘查人员对试验方法和指标都交代的非常清楚，试验单位职业操守很高，并没有伪造数据，那么对于新生的即将滑动滑坡（蠕动变形），如滑带持续充水，应采用固结不排水剪（固结快剪），如季节性充水，应采用不固结不排水剪（快剪），按峰值强度考虑，稳定性计算按总应力法。对于时动时停突然滑动的滑坡或多次滑动的滑坡，应采用固结不排水剪（固结快剪），按残余强度考虑，稳定性计算按总应力法。对于砂土或粉土缓慢滑动的滑坡，应采用排水剪（慢剪），按残余强度考虑，稳定计算按有效应力法。因此，不同类型、不同阶段以及不同含水率的滑坡，应对应不同试验方法和计算方式，不能生搬硬套，实际工作中很少有针对性的做室内试验，数据的调整是必然的。 -p f9Wk  
需要强调的是尽管我们试验一直都用直剪和三轴剪切，但这两种方法本身是有缺陷的，直剪的剪切面是上下两盒之间预定面，而不是土体最薄弱的面，与土体的实际应力状态差别较大，三轴剪切移距小，土颗粒的定向排列不充分，所得残余强度偏高。即使是费用高昂现场大型直剪，其结果也与实际偏大，并且只能在前后缘或滑体较薄处进行。 je=XZ's,i~  
再说说工程类比法，说穿了就是经验数据，应用这类方法的前提是同类地层、相同滑带土体和含水状态，滑坡成因和滑动阶段相似，但条件太苛刻，只能作为校验方法。 \`8?=_ST  
最后说说反演法，前面已经说了很多，反演如果计算前提准确，结果应该是三种方法中可信度最高的，但当滑坡处于蠕动变形阶段或是不稳定斜坡时，反演结果不一定符合实际，这也是规范规定反演时稳定系数小于等于1.05的原因，即稳定系数大于1.05，反演不一定准确。 1|5TuljTd  
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结论：反演是最可信的，尽管反算结果并不一定是滑带的真实参数，只具有计算意义，但他能反演滑带土整体的力学性质。室内试验过程与滑带土的破坏过程不一致，结果不符合滑坡滑动的机制，只能作为参考。工程类比就是经验参数，是给专家看的，只能增加反演结果的说服力，不具有实际意义。 10r9sR  
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分析的很好，很感谢！

liushuiluyu:首先，自动搜索最危险滑动面的办法只适用于滑动面没有贯通的不稳定斜坡，如若搜索所得最危险滑面的稳定性系数小于0.8， 那是不可能的，稳定系数小于0.8的话那这个斜坡已经是滑坡了，而且是处于滑动阶段的滑坡，只有两种情况才会出现不稳定斜坡的稳定系数小于0.8，一种是地震工况， .. (2016-08-12 11:35)  2yndna-  

>RKepV(X7  
那出现这种情况怎么解释：用室内试验所得参数，进行滑面自动搜索，所搜索得出的最危险，即稳定性系数最小的滑面，其稳定性系数小于0.8，根据你说的，那就是参数错了，那就要将参数往大了条，那么这样，试验数据就没用了，最终还是根据软件确定参数了~~

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                                         初学者