邊坡與滑坡抗滑穩(wěn)定系數(shù)定義研究

方玉樹(shù)

（1后勤工程學(xué)院，重慶 401311；2巖土力學(xué)與地質(zhì)環(huán)境保護(hù)重慶市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，重慶 401311）

0 引言

當(dāng)用穩(wěn)定系數(shù)衡量邊坡抗滑穩(wěn)定性時(shí)，需對(duì)穩(wěn)定系數(shù)進(jìn)行定義。在邊坡與滑坡治理工程中，先后使用過(guò)三種抗滑穩(wěn)定系數(shù)定義：抗滑力與滑動(dòng)力之比、滑動(dòng)力調(diào)整系數(shù)、抗剪強(qiáng)度參數(shù)調(diào)整系數(shù)；另外也有人提出過(guò)將荷載調(diào)整系數(shù)用作抗滑穩(wěn)定系數(shù)定義的設(shè)想。2009年筆者對(duì)邊坡與滑坡抗滑穩(wěn)定系數(shù)定義進(jìn)行過(guò)較詳細(xì)的分析，得出了抗剪強(qiáng)度參數(shù)調(diào)整系數(shù)是抗滑穩(wěn)定系數(shù)能采用的唯一定義的結(jié)論[1]。目前邊坡與滑坡抗滑穩(wěn)定系數(shù)已廣泛采用抗剪強(qiáng)度參數(shù)調(diào)整系數(shù)來(lái)定義。但工程界不少人因習(xí)慣了抗滑力與滑動(dòng)力之比這個(gè)抗滑穩(wěn)定系數(shù)定義，對(duì)采用其它定義替代它不理解。關(guān)于滑動(dòng)力調(diào)整系數(shù)和抗剪強(qiáng)度參數(shù)調(diào)整系數(shù)的兩個(gè)算例[2]，在網(wǎng)上引起了熱議，抗剪強(qiáng)度參數(shù)調(diào)整系數(shù)這個(gè)定義的相對(duì)合理性受到不少人質(zhì)疑；同時(shí)，因抗剪強(qiáng)度兩參數(shù)在邊坡與滑坡演變過(guò)程中同比例下降這個(gè)認(rèn)識(shí)飽受非議（一般認(rèn)為，抗剪強(qiáng)度兩參數(shù)在邊坡與滑坡演變過(guò)程中不可能同比例下降），也增加了一些人對(duì)抗剪強(qiáng)度參數(shù)調(diào)整系數(shù)相對(duì)合理性的懷疑。一些人主張繼續(xù)或恢復(fù)使用滑動(dòng)力調(diào)整系數(shù)，放棄抗剪強(qiáng)度參數(shù)調(diào)整系數(shù)；一些人則認(rèn)為滑動(dòng)力調(diào)整系數(shù)和抗剪強(qiáng)度參數(shù)調(diào)整系數(shù)各有適用的工程條件。為此，撰寫(xiě)本文對(duì)邊坡與滑坡抗滑穩(wěn)定系數(shù)定義進(jìn)行再分析。

1 引起熱議的兩個(gè)算例[2]

算例1：對(duì)一直線形滑面的滑坡，假設(shè)峰值粘聚力c＝20kPa，峰值內(nèi)摩擦角φ＝13°，滑面長(zhǎng)度l＝40m，滑體自重w＝2000kN/m，滑面傾角θ＝30°，則滑動(dòng)前所有極限平衡法的穩(wěn)定系數(shù)Fs計(jì)算式均為

式中R——抗滑力；T——滑動(dòng)力。據(jù)此算得抗滑力為1200kN/m，滑動(dòng)力為1000kN/m，穩(wěn)定系數(shù)為1.20。

因某種原因滑動(dòng)后強(qiáng)度指標(biāo)發(fā)生變化，其殘余粘聚力c＝17kPa，殘余內(nèi)摩擦角φ＝12.05°。 此時(shí)R減少為1050kN/m，減少量為1200-1050=150(kN/m)，據(jù)(1)算得R=1050kN/m，T=1000kN/m，F(xiàn)s=1.05。

如果Fs仍要達(dá)到1.20，按折減法（注：實(shí)指抗剪強(qiáng)度參數(shù)調(diào)整系數(shù)這個(gè)定義）所需增加的抗滑力（即沿滑面支護(hù)力）為：P=T-R/Fs=1000-1050/1.20=125(kN/m)，此值小于減少的抗滑力150kN/m；而按超載法（注：實(shí)指滑動(dòng)力調(diào)整系數(shù)這個(gè)定義）所需增加的抗滑力（即沿滑面支護(hù)力）為：P=FsT-R=1.20×1000-1050=150(kN/m)，此值剛好等于減少的抗滑力，是折減法的Fs倍。

按折減法得出的P，折減法的穩(wěn)定系數(shù)為Fs=(R+P)/T=(1050+125)/1000=1.175，此值小于需要達(dá)到的穩(wěn)定系數(shù)1.20；按超載法得出的P，超載法的穩(wěn)定系數(shù)為Fs=(R+P)/T=(1050+150)/1000=1.20，此值剛好等于需要達(dá)到的穩(wěn)定系數(shù)。

算例2：某滑坡由粘聚力和摩擦力提供的抗滑力R為200kN/m，由滑體重力提供的滑動(dòng)力T也為200kN/m，微型抗滑樁提供的沿滑向的抗力（即沿滑面支護(hù)力）P為210kN/m。折減法的穩(wěn)定系數(shù)為Fs=R/(T-P)=200/(200-210)=-20，為負(fù)值，表明滑動(dòng)力為負(fù)值，滑體可以沿滑面向上滑動(dòng)，而支護(hù)力是被動(dòng)力，是不可能推著滑體沿滑面向上滑動(dòng)的；超載法的穩(wěn)定系數(shù)為Fs=(R+P)/T=（200+210）/200=2.05，為正值，表明滑動(dòng)力為正值，滑體不可能沿滑面向上滑動(dòng)。

根據(jù)上述兩個(gè)算例，一些人認(rèn)為滑動(dòng)力調(diào)整系數(shù)這個(gè)定義是正確的，抗剪強(qiáng)度參數(shù)調(diào)整系數(shù)這個(gè)定義是錯(cuò)誤的；一些人則認(rèn)為滑動(dòng)力調(diào)整系數(shù)和抗剪強(qiáng)度參數(shù)調(diào)整系數(shù)各有適用的工程條件。

2 用抗滑力與滑動(dòng)力之比定義抗滑穩(wěn)定系數(shù)的局限性

之所以要用其它穩(wěn)定系數(shù)定義替代抗滑力與滑動(dòng)力之比，是因?yàn)楹笳哂泻艽蟮木窒扌浴?/p>

首先，當(dāng)采用條分法計(jì)算非直線形滑面邊坡或滑坡抗滑穩(wěn)定性時(shí)，如考慮本來(lái)就存在的條間力，采用抗滑力與滑動(dòng)力之比這個(gè)抗滑穩(wěn)定系數(shù)定義將使穩(wěn)定系數(shù)無(wú)法求出[1]。

其次，即使對(duì)于在直線形滑面上做單塊滑動(dòng)這種簡(jiǎn)單情形，有非豎直外力作用（如地震力、水壓力、支護(hù)力）時(shí)，采用抗滑力與滑動(dòng)力之比這個(gè)抗滑穩(wěn)定系數(shù)定義也將使穩(wěn)定系數(shù)無(wú)法確定，因?yàn)椋涸摿ζ叫谢娴姆至?duì)抗滑有利時(shí)既可視為抗滑力加在分子上也可視為負(fù)的滑動(dòng)力加在分母上，對(duì)抗滑不利時(shí)既可視為滑動(dòng)力加在分母上也可視為負(fù)的抗滑力加在分子上；該力垂直滑面分力引起的滑面摩擦力亦是如此。這將導(dǎo)致穩(wěn)定系數(shù)有不同的值。

下面這個(gè)簡(jiǎn)單的例子很能說(shuō)明問(wèn)題：一個(gè)斜面上置有一個(gè)塊體，僅受重力作用時(shí)它有一個(gè)確定的穩(wěn)定系數(shù)；當(dāng)平行滑動(dòng)方向?qū)K體施加一對(duì)相反的推力時(shí)，穩(wěn)定性應(yīng)無(wú)變化，但根據(jù)抗滑力與滑動(dòng)力之比這個(gè)抗滑穩(wěn)定系數(shù)定義，若將這對(duì)相反的推力均視為滑動(dòng)力，則穩(wěn)定系數(shù)不變；若將順滑向的推力視為滑動(dòng)力、逆滑向的推力視為抗滑力，則穩(wěn)定系數(shù)將有不同的值。

從力學(xué)上說(shuō)，任何一個(gè)力均可視為兩個(gè)作用點(diǎn)相同而方向相反的力相減。以滑動(dòng)力為例。當(dāng)將其視為兩力相減（即大的正值力與小的負(fù)值力的代數(shù)和）時(shí)，若將兩力均視為滑動(dòng)力，將有一個(gè)穩(wěn)定系數(shù)值；若將大的正值力視為滑動(dòng)力、將小的負(fù)值力視為抗滑力，將有另一個(gè)穩(wěn)定系數(shù)值。因相減的兩力有無(wú)數(shù)個(gè)，后一種處理將使穩(wěn)定系數(shù)有無(wú)數(shù)個(gè)值。

由此可見(jiàn)，為了計(jì)算各種邊坡與滑坡抗滑穩(wěn)定系數(shù)，只能采用其它穩(wěn)定系數(shù)定義。

葛修潤(rùn)提出的矢量和法定義[3]和抗滑力與滑動(dòng)力之比類似，它是滑動(dòng)力矢量和方向上各單元由抗剪強(qiáng)度決定的力和滑面法向力的代數(shù)和與各單元滑動(dòng)力的代數(shù)和之比。此定義可用于采用數(shù)值分析方法計(jì)算穩(wěn)定性，但當(dāng)采用條分法計(jì)算非直線形滑面邊坡或滑坡抗滑穩(wěn)定性時(shí)，如考慮本來(lái)就存在的條間力，采用這個(gè)抗滑穩(wěn)定系數(shù)定義也將使穩(wěn)定系數(shù)無(wú)法求出[4]。

3 對(duì)超載法和折減法的理解及超載法的局限性

真正的超載法是指荷載調(diào)整系數(shù)這個(gè)抗滑穩(wěn)定系數(shù)定義，荷載調(diào)整系數(shù)是這樣的系數(shù)：荷載按乘以這個(gè)系數(shù)的方式調(diào)整后滑體處于極限平衡狀態(tài)。對(duì)直線形滑面，當(dāng)滑面摩擦角等于滑面傾角且僅以滑體重力為荷載時(shí)，滑體荷載調(diào)整系數(shù)無(wú)值或?yàn)槿我庵?；?dāng)滑面粘聚力為0、滑面摩擦角大于滑面傾角且僅以滑體重力為荷載時(shí)，滑體荷載調(diào)整系數(shù)為0。顯然，這些荷載調(diào)整系數(shù)完全不能表征滑體的實(shí)際穩(wěn)定狀態(tài)，因此荷載調(diào)整系數(shù)不能充當(dāng)抗滑穩(wěn)定系數(shù)定義[1]。

算例中的超載法實(shí)際上指的是前期的滑動(dòng)力調(diào)整系數(shù)這個(gè)穩(wěn)定系數(shù)定義?；瑒?dòng)力調(diào)整系數(shù)是這樣的系數(shù)：滑動(dòng)力按乘以這個(gè)系數(shù)的方式調(diào)整后滑體處于極限平衡狀態(tài)。目前只有傳遞系數(shù)法之滑動(dòng)力調(diào)整法可以理解為采用了這樣的定義。前期的滑動(dòng)力調(diào)整系數(shù)與后期的滑動(dòng)力調(diào)整系數(shù)有所區(qū)別，前者將（滑面反翹引起的）負(fù)值滑動(dòng)力視為抗滑力，后者將負(fù)值滑動(dòng)力視為滑動(dòng)力。顯然，同是滑動(dòng)力調(diào)整系數(shù)，因負(fù)值滑動(dòng)力的兩種處理方式不同，抗滑穩(wěn)定系數(shù)不同。前期和后期的滑動(dòng)力調(diào)整系數(shù)均未直接涉及支護(hù)結(jié)構(gòu)提供的沿滑面抗力（簡(jiǎn)稱沿滑面支護(hù)力）的處理，但按照上述邏輯，前期和后期的滑動(dòng)力調(diào)整系數(shù)分別是把沿滑面支護(hù)力視為抗滑力和滑動(dòng)力的。因不平行滑面的滑動(dòng)力是某個(gè)（或某些）荷載的分力，對(duì)其進(jìn)行調(diào)整而不同時(shí)對(duì)另一分力進(jìn)行同比例調(diào)整將不滿足力的分解和合成原理，而力的分解和合成原理是建立力平衡方程的基礎(chǔ)，故滑動(dòng)力調(diào)整系數(shù)不能充當(dāng)抗滑穩(wěn)定系數(shù)定義[1]。不僅如此，與抗滑力與滑動(dòng)力之比一樣，滑動(dòng)力調(diào)整系數(shù)也有抗滑力與滑動(dòng)力不確定的問(wèn)題，前期和后期的滑動(dòng)力調(diào)整系數(shù)對(duì)負(fù)值滑動(dòng)力有不同處理方式已經(jīng)說(shuō)明了這一點(diǎn)。從前面對(duì)抗滑力與滑動(dòng)力之比這個(gè)定義的分析可以看出，因前期的滑動(dòng)力調(diào)整系數(shù)這個(gè)定義將負(fù)值滑動(dòng)力視為抗滑力，相對(duì)于后期的滑動(dòng)力調(diào)整系數(shù)而言，其不合理性更加凸顯，按前期的滑動(dòng)力調(diào)整系數(shù)這個(gè)定義不能獲得合理和確定的穩(wěn)定系數(shù)。

算例中的折減法實(shí)際上指的是抗剪強(qiáng)度參數(shù)調(diào)整系數(shù)這個(gè)穩(wěn)定系數(shù)定義，抗剪強(qiáng)度參數(shù)調(diào)整系數(shù)是這樣的系數(shù)：抗剪強(qiáng)度參數(shù)按除以這個(gè)系數(shù)的方式調(diào)整后滑體處于極限平衡狀態(tài)?？辜魪?qiáng)度參數(shù)調(diào)整系數(shù)不存在抗滑力與滑動(dòng)力之比、矢量和法定義、荷載調(diào)整系數(shù)和滑動(dòng)力調(diào)整系數(shù)所存在的問(wèn)題，是唯一可取的抗滑穩(wěn)定系數(shù)定義。作為唯一可取的抗滑穩(wěn)定系數(shù)定義，抗剪強(qiáng)度參數(shù)調(diào)整系數(shù)對(duì)抗滑穩(wěn)定性的數(shù)值解法和條分法均適用，是不言而喻的。

對(duì)直線形滑面，只有僅將摩擦力項(xiàng)和粘聚力項(xiàng)視為抗滑力而將其它平行滑面的力項(xiàng)（無(wú)論順滑向還是逆滑向）視為滑動(dòng)力，滑動(dòng)力調(diào)整系數(shù)才是可用的，它才能獲得與抗剪強(qiáng)度參數(shù)調(diào)整系數(shù)相同的穩(wěn)定系數(shù)值，那是因?yàn)椋褐挥性诖藭r(shí)根據(jù)滑動(dòng)力調(diào)整系數(shù)的定義寫(xiě)出的力平衡式才為下式

式中R-僅由摩擦力項(xiàng)和粘聚力項(xiàng)組成的抗滑力；T-由摩擦力項(xiàng)和粘聚力項(xiàng)以外所有平行滑面力項(xiàng)組成的滑動(dòng)力。當(dāng)Fs≠0時(shí)，方程兩邊同時(shí)除以Fs，上式成為

而此式正是根據(jù)抗剪強(qiáng)度參數(shù)調(diào)整系數(shù)的定義寫(xiě)出的力平衡式。二者的穩(wěn)定系數(shù)均為

由于前期的滑動(dòng)力調(diào)整系數(shù)這個(gè)定義將負(fù)值滑動(dòng)力視為抗滑力，這個(gè)定義顯然對(duì)直線形滑面也是不可用的。只有后期的滑動(dòng)力調(diào)整系數(shù)這個(gè)定義對(duì)直線形滑面可用。算例1和算例2中的滑面正好均是直線形滑面，故在這兩個(gè)算例中前期的滑動(dòng)力調(diào)整系數(shù)這個(gè)定義不可用，只有后期的滑動(dòng)力調(diào)整系數(shù)才可用。因此，在算例1和算例2中將前期的滑動(dòng)力調(diào)整系數(shù)與抗剪強(qiáng)度參數(shù)調(diào)整系數(shù)進(jìn)行比較的做法是沒(méi)有意義的；如果將后期的滑動(dòng)力調(diào)整系數(shù)與抗剪強(qiáng)度參數(shù)調(diào)整系數(shù)進(jìn)行比較，那么一定會(huì)得到相同的結(jié)果。

在一些文獻(xiàn)中，荷載調(diào)整系數(shù)被稱為超載系數(shù)，滑動(dòng)力調(diào)整系數(shù)被稱為滑動(dòng)力超載系數(shù)或滑動(dòng)力增大系數(shù)。超載系數(shù)給人的印象是這個(gè)系數(shù)總是大于1，但穩(wěn)定系數(shù)是可以小于1的，而調(diào)整系數(shù)既可大于1也可小于1。因此，超載系數(shù)和滑動(dòng)力超載系數(shù)（或滑動(dòng)力增大系數(shù)）分別改稱荷載調(diào)整系數(shù)和滑動(dòng)力調(diào)整系數(shù)更為恰當(dāng)。

在一些文獻(xiàn)中，抗剪強(qiáng)度參數(shù)調(diào)整系數(shù)被稱為強(qiáng)度折減系數(shù)。折減系數(shù)給人的印象是這個(gè)系數(shù)總是大于1，但穩(wěn)定系數(shù)是可以小于1的，而調(diào)整系數(shù)既可大于1也可小于1；另外，抗剪強(qiáng)度中的摩擦力為摩擦系數(shù)與法向壓力的乘積，強(qiáng)度折減（或調(diào)整）這個(gè)用詞沒(méi)有明確是對(duì)抗剪強(qiáng)度中的哪些參量進(jìn)行折減（或調(diào)整），抗剪強(qiáng)度參數(shù)折減（或調(diào)整）這個(gè)用詞則明確是對(duì)抗剪強(qiáng)度參數(shù)進(jìn)行折減（或調(diào)整）。因此，強(qiáng)度折減系數(shù)改稱抗剪強(qiáng)度參數(shù)調(diào)整系數(shù)更為恰當(dāng)。

2.5.2 線性關(guān)系考察 分別精密吸取“2.2.2”項(xiàng)下混合對(duì)照品溶液1、2、5、10、15 μL，按“2.1”項(xiàng)下色譜條件進(jìn)樣測(cè)定，記錄峰面積。以各待測(cè)成分進(jìn)樣量（x，μg）為橫坐標(biāo)、峰面積（y）為縱坐標(biāo)進(jìn)行線性回歸，回歸方程與線性范圍見(jiàn)表4。

值得注意的是，荷載調(diào)整系數(shù)和滑動(dòng)力調(diào)整系數(shù)均僅僅是為求取抗滑穩(wěn)定系數(shù)的需要而給出的穩(wěn)定系數(shù)定義，并不意味著實(shí)際邊坡與滑坡演變過(guò)程中荷載或滑動(dòng)力變化而抗剪強(qiáng)度參數(shù)不變；同樣，抗剪強(qiáng)度參數(shù)調(diào)整系數(shù)也僅僅是為求取抗滑穩(wěn)定系數(shù)的需要而給出的穩(wěn)定系數(shù)定義，并不意味著實(shí)際邊坡與滑坡演變過(guò)程中抗剪強(qiáng)度參數(shù)同比例變化而其它參量不變。因穩(wěn)定系數(shù)可以小于1，荷載調(diào)整系數(shù)、滑動(dòng)力調(diào)整系數(shù)和抗剪強(qiáng)度參數(shù)調(diào)整系數(shù)更不分別意味著實(shí)際邊坡與滑坡演變過(guò)程中荷載增大、滑動(dòng)力增大、抗剪強(qiáng)度參數(shù)同比例降低。在這一點(diǎn)上抗滑穩(wěn)定系數(shù)的其它定義和抗滑力與滑動(dòng)力之比這個(gè)定義是一樣的。無(wú)論是強(qiáng)度參數(shù)還是荷載，其大小都是通過(guò)不同計(jì)算工況的設(shè)定和對(duì)實(shí)際情況的掌握來(lái)考慮的，如：強(qiáng)度參數(shù)是取峰值還是殘值仰或是取峰值與殘值之間的某個(gè)值主要是根據(jù)所處變形階段、滑面貫通程度來(lái)考慮的，滑體（或某部分滑體）重度是取飽和重度還是取天然重度（它影響滑體自重）、坡形是取現(xiàn)狀坡形還是取挖填后的坡形（它影響滑體自重等多個(gè)參量）、水位高低（它決定了水壓力）、坡上建筑物荷載大小、地震力和支護(hù)力是否計(jì)入都隨計(jì)算工況都隨計(jì)算工況而定[4]。用穩(wěn)定系數(shù)定義來(lái)反映實(shí)際邊坡與滑坡演變過(guò)程中荷載或強(qiáng)度參數(shù)的變化既不可能也不必要。一些人認(rèn)為，采用抗剪強(qiáng)度參數(shù)調(diào)整系數(shù)這個(gè)穩(wěn)定系數(shù)定義是考慮到邊坡演變過(guò)程中以抗剪強(qiáng)度參數(shù)逐漸降低為主要特征；抗剪強(qiáng)度參數(shù)調(diào)整系數(shù)這個(gè)定義建立在抗剪強(qiáng)度兩參數(shù)在邊坡與滑坡演變過(guò)程中同比例下降這個(gè)基礎(chǔ)上。這些不正確的認(rèn)識(shí)徒增了人們對(duì)抗剪強(qiáng)度參數(shù)調(diào)整系數(shù)這個(gè)定義相對(duì)合理性的懷疑。

4 對(duì)算例1計(jì)算過(guò)程和結(jié)果的具體分析

首先，算例1中，采用抗剪強(qiáng)度參數(shù)調(diào)整系數(shù)這個(gè)定義時(shí)考慮沿滑面支護(hù)力后的穩(wěn)定性計(jì)算是錯(cuò)誤的，這是因?yàn)椋翰捎每辜魪?qiáng)度參數(shù)調(diào)整系數(shù)定義時(shí)包含沿滑面支護(hù)力的力平衡式應(yīng)是由此得

據(jù)（6）算得抗滑穩(wěn)定系數(shù)為Fs=1050/（1000-125）=1.20。 這與要求達(dá)到的穩(wěn)定系數(shù)值相同。由此可見(jiàn)，采用抗剪強(qiáng)度參數(shù)調(diào)整系數(shù)這個(gè)定義并無(wú)錯(cuò)誤。

其次，算例1的沿滑面支護(hù)力計(jì)算中，與抗剪強(qiáng)度參數(shù)調(diào)整系數(shù)作比較的是前期的滑動(dòng)力調(diào)整系數(shù)，前面已經(jīng)指出，這種比較是無(wú)意義的。若采用后期的滑動(dòng)力調(diào)整系數(shù)定義，那么包含沿滑面支護(hù)力的力平衡式應(yīng)是

由此也得（7）式，即采用后期的滑動(dòng)力調(diào)整系數(shù)定義和采用抗剪強(qiáng)度參數(shù)調(diào)整系數(shù)時(shí)沿滑面支護(hù)力均為125kN/m。這表明采用后期的滑動(dòng)力調(diào)整系數(shù)定義時(shí)與采用抗剪強(qiáng)度參數(shù)調(diào)整系數(shù)定義時(shí)沿滑面支護(hù)力計(jì)算式相同。

對(duì)后期的滑動(dòng)力調(diào)整系數(shù)這個(gè)定義，沿滑面支護(hù)力之所以為125kN/m而不是因強(qiáng)度指標(biāo)發(fā)生變化造成的抗滑力減小量150kN/m，是因?yàn)樵诹ζ胶馐街谢瑒?dòng)力要增大1.20倍，而增大1.20倍后視為負(fù)值滑動(dòng)力列入滑動(dòng)力中的沿滑面支護(hù)力將達(dá)150kN/m。

對(duì)抗剪強(qiáng)度參數(shù)調(diào)整系數(shù)這個(gè)定義，沿滑面支護(hù)力之所以為125kN/m而不是因強(qiáng)度指標(biāo)發(fā)生變化造成的抗滑力減小量150kN/m，是因?yàn)樵诹ζ胶馐街杏赡Σ亮?xiàng)和凝聚力項(xiàng)組成的抗滑力要除以1.20，而除以1.20后由摩擦力項(xiàng)和凝聚力項(xiàng)組成的抗滑力降低為150kN/m。

第四，實(shí)際工程中很少存在算例1中出現(xiàn)的平行滑面的支護(hù)力，對(duì)沿外傾結(jié)構(gòu)面滑動(dòng)的巖體采用斜撐支護(hù)且斜撐方向與滑面平行時(shí)，支護(hù)力是平行滑面的，抗滑樁、錨桿、錨桿擋墻、重力式擋墻的支護(hù)力均不平行滑面。算例1中，當(dāng)支護(hù)力不平行滑面時(shí)，因支護(hù)力在平行和垂直滑面方向上均有分量，（5） 式需變成

式中，α-支護(hù)力傾角（°）；支護(hù)力方向指向斜下方時(shí)取正值，指向斜上方時(shí)取負(fù)值；R-支護(hù)前抗滑力；T-支護(hù)前滑動(dòng)力；其余各符號(hào)意義同前。 顯然，（5）、（6）和（7）式是（9）、（10）和（11）式的特例。直線形滑面是折線形滑面的特例，由（11）式可知，一些標(biāo)準(zhǔn)[5-6]的支護(hù)力（或支護(hù)結(jié)構(gòu)巖土荷載）公式是有問(wèn)題的[7-9]。

5 對(duì)算例2計(jì)算過(guò)程和結(jié)果的具體分析

首先，算例2的考慮沿滑面支護(hù)力后的穩(wěn)定性計(jì)算中，與抗剪強(qiáng)度參數(shù)調(diào)整系數(shù)作比較的是前期的滑動(dòng)力調(diào)整系數(shù)，前面已經(jīng)指出，這種比較是無(wú)意義的。若采用后期的滑動(dòng)力調(diào)整系數(shù)定義，那么包含沿滑面支護(hù)力的力平衡式應(yīng)是（8）式，由（8）式也得（6）式，即采用后期的滑動(dòng)力調(diào)整系數(shù)定義和采用抗剪強(qiáng)度參數(shù)調(diào)整系數(shù)時(shí)抗滑穩(wěn)定系數(shù)均為-20。這表明采用后期的滑動(dòng)力調(diào)整系數(shù)定義時(shí)與采用抗剪強(qiáng)度參數(shù)調(diào)整系數(shù)定義時(shí)抗滑穩(wěn)定系數(shù)計(jì)算式相同。

其次，算例2中的負(fù)值滑動(dòng)力和負(fù)值穩(wěn)定系數(shù)表示滑體不可能沿設(shè)定的滑向滑動(dòng)，并不表示滑體沿設(shè)定滑向的反方向滑動(dòng)?；w是否能沿設(shè)定滑向的反方向（即新設(shè)定的滑向）滑動(dòng)應(yīng)通過(guò)對(duì)新設(shè)定的滑向進(jìn)行抗滑穩(wěn)定性分析來(lái)確定。對(duì)新設(shè)定的滑向而言，支護(hù)力因是被動(dòng)力而不起作用，而滑動(dòng)力是-200kN/m，故采用抗剪強(qiáng)度參數(shù)調(diào)整系數(shù)和后期的滑動(dòng)力調(diào)整系數(shù)這兩個(gè)定義時(shí)，抗滑穩(wěn)定系數(shù)均為-1，這表示滑體不可能沿新設(shè)定的滑向滑動(dòng)，也不表示滑體沿原設(shè)定的滑向滑動(dòng)。在沒(méi)有支護(hù)力的情況下，也可能出現(xiàn)負(fù)值滑動(dòng)力和負(fù)值穩(wěn)定系數(shù)，如：結(jié)構(gòu)面反傾時(shí)，僅以自重為荷載的滑體向坡外滑動(dòng)的滑動(dòng)力和穩(wěn)定系數(shù)也為負(fù)值。它們同樣表示滑體不可能向坡外滑動(dòng)，并不表示滑體向坡內(nèi)滑動(dòng)?；w是否能向坡內(nèi)滑動(dòng)應(yīng)通過(guò)相應(yīng)抗滑穩(wěn)定性分析來(lái)確定，因滑體內(nèi)側(cè)有巨大坡體阻擋（它也是一個(gè)被動(dòng)力），滑體不可能向坡內(nèi)滑動(dòng)。

第三，由于計(jì)入的支護(hù)力本身有相當(dāng)大（明顯大于穩(wěn)定安全系數(shù)）的安全儲(chǔ)備而不是極限支護(hù)力，雖然穩(wěn)定系數(shù)為負(fù)值不如正的確定值或正無(wú)窮大那樣直觀，但無(wú)論由滑面摩擦力和粘聚力組成的抗滑力大小如何，滑體不可能沿設(shè)定滑向滑動(dòng)的結(jié)論是正確的。

第四，實(shí)際工程中一般不存在算例2中出現(xiàn)的微型抗滑樁提供的支護(hù)力平行滑面的情況。當(dāng)支護(hù)力不平行滑面時(shí)，抗滑穩(wěn)定系數(shù)應(yīng)按（10）式而不是按（6）式計(jì)算。

6 結(jié)論

（1）采用抗滑力與滑動(dòng)力之比這個(gè)抗滑穩(wěn)定系數(shù)定義，不僅使采用考慮條間力的條分法不能計(jì)算非直線形滑面邊坡或滑坡抗滑穩(wěn)定性，而且在有非豎直外力作用時(shí)因抗滑力與滑動(dòng)力不確定而無(wú)法確定直線形滑面上滑體的穩(wěn)定性。

（2）滑動(dòng)力調(diào)整系數(shù)不僅不滿足力的分解和合成原理，而且也有抗滑力與滑動(dòng)力不確定的問(wèn)題，因而不能充當(dāng)抗滑穩(wěn)定系數(shù)定義。因前期的滑動(dòng)力調(diào)整系數(shù)這個(gè)定義將負(fù)值滑動(dòng)力視為抗滑力，相對(duì)于后期的滑動(dòng)力調(diào)整系數(shù)而言，其不合理性更加凸顯，按前期的滑動(dòng)力調(diào)整系數(shù)這個(gè)定義不能獲得合理和確定的穩(wěn)定系數(shù)。

（3）抗剪強(qiáng)度參數(shù)調(diào)整系數(shù)是唯一可取的抗滑穩(wěn)定系數(shù)定義，對(duì)抗滑穩(wěn)定性的數(shù)值解法和條分法均適用。

（4）包括抗剪強(qiáng)度參數(shù)調(diào)整系數(shù)在內(nèi)的各種調(diào)整系數(shù)均僅僅是為求取抗滑穩(wěn)定系數(shù)的需要而給出的穩(wěn)定系數(shù)定義，并不與實(shí)際邊坡與滑坡演變過(guò)程中荷載和抗剪強(qiáng)度參數(shù)的變化對(duì)應(yīng)，無(wú)論是強(qiáng)度參數(shù)還是荷載，其大小都是通過(guò)不同計(jì)算工況的設(shè)定和對(duì)實(shí)際情況的掌握來(lái)考慮的。用穩(wěn)定系數(shù)定義來(lái)反映實(shí)際邊坡與滑坡演變過(guò)程中荷載或強(qiáng)度參數(shù)的變化既不可能也不必要。

（5）只有后期的滑動(dòng)力調(diào)整系數(shù)這個(gè)定義對(duì)直線形滑面可用。在引起熱議的這兩個(gè)滑面為直線形的算例中將前期的滑動(dòng)力調(diào)整系數(shù)與抗剪強(qiáng)度參數(shù)調(diào)整系數(shù)進(jìn)行比較的做法是沒(méi)有意義的；如果將后期的滑動(dòng)力調(diào)整系數(shù)與抗剪強(qiáng)度參數(shù)調(diào)整系數(shù)進(jìn)行比較，將得到相同的結(jié)果。

（6）負(fù)值滑動(dòng)力和負(fù)值穩(wěn)定系數(shù)表示滑體不可能沿設(shè)定的滑向滑動(dòng)，并不表示滑體沿設(shè)定滑向的反方向滑動(dòng)。滑體是否能沿設(shè)定滑向的反方向（即新設(shè)定的滑向）滑動(dòng)應(yīng)通過(guò)對(duì)新設(shè)定的滑向進(jìn)行抗滑穩(wěn)定性分析來(lái)確定。由于實(shí)際工程中計(jì)入的支護(hù)力本身有相當(dāng)大的安全儲(chǔ)備而不是極限支護(hù)力，算例2中滑體不可能沿設(shè)定滑向滑動(dòng)的結(jié)論是正確的。

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[2]沈堯亮，侯殿英.傳遞系數(shù)法的原型與衍生[J].工程勘察， 2010（S1）：482-485.

[3]葛修潤(rùn).巖石疲勞破壞的變形控制律、巖土力學(xué)試驗(yàn)的實(shí)時(shí)X射線CT掃描和邊坡壩基抗滑穩(wěn)定分析的新方法[J].巖土工程學(xué)報(bào),2008,1(30):1-20.

[4]方玉樹(shù).關(guān)于“巖石疲勞破壞的變形控制律、巖土力學(xué)試驗(yàn)的實(shí)時(shí)X射線CT掃描和邊坡壩基抗滑穩(wěn)定分析的新方法”的討論[J].巖土工程學(xué)報(bào)，2009，10（31）:1642-1643.

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[7]方玉樹(shù).邊坡支護(hù)結(jié)構(gòu)荷載取值問(wèn)題研究[J].工程地質(zhì)學(xué)報(bào)，2008（2）：190-195.

[8]方玉樹(shù).滑坡支擋結(jié)構(gòu)荷載取值問(wèn)題研究[J].工程地質(zhì)學(xué)報(bào)，2007（2）：200-204.

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