5 傳遞系數法
傳遞系數法也稱為不平衡推力傳遞法，亦稱折線滑動法或剩余推力法，它是我國工程技術人員創造的一種實用滑坡穩定分析方法。由于該法計算簡單，并且能夠為滑坡治理提供設計推力，因此在水利部門、鐵路部門得到了廣泛應用，在國家規范和行業規范中都將其列為推薦的計算方法。當滑動面為折線形時，滑坡穩定性分析可采用折線滑動法。
傳遞系數法的基本假設有以下六點：
（1）將滑坡穩定性問題視為平面應變問題；
（2）滑動力以平行于滑動面的剪應力τ和垂直于滑動面的正應力σ集中作用于滑動面上；
（3）視滑坡體為理想剛塑材料，認為整個加荷過程中，滑坡體不會發生任何變形，一旦沿滑動面剪應力達到其剪切強度，則滑坡體即開始沿滑動面產生剪切變形；
（4）滑動面的破壞服從摩爾-庫倫準則；
（5）條塊間的作用力合力(剩余下滑力)方向與滑動面傾角一致，剩余下滑力為負值時則傳遞
的剩余下滑力為零;
（6）沿整個滑動面滿足靜力的平衡條件，但不滿足力矩平衡條件。
圖5.1傳遞系數法計算簡圖
第條塊的下滑力：
（5-1）
（5-2）
第塊的抗滑力: （5-3）
條塊的天然重量、浮重量分別為：
計算滲透壓力，滲透壓力的幾何意義是：土條中飽浸水面積與水的重度及水力坡降的乘積，其方向與水流方向一致，與水平向的夾角為。
（5-4）
令， 則 （5-5）
式中，—水的容重（kN/m3）；—巖土體的天然容重（kN/m3）；—巖土體的浮容重（kN/m3）；—第i計算條塊單位寬度巖土體的水位線以上的體積（m3/m）；—第i計算條塊單位寬度巖土體的水位線以下的體積（m3/m）；—第i條塊水位線以上天然重量（kN/m）；—第i條塊水位線以下的浮重度（kN/m）；—第i計算條塊地面傾角（°），反傾時取負值；—第i計算條塊地下水流線平均傾角，一般情況下取侵潤線傾角與滑面傾角平均值（°），反傾時取負值；—第計算條塊滑動面長度 （m）；—第計算條塊滑動面上巖土體的粘結強度標準值（kPa）；—第計算條塊滑帶土的內摩擦角標準值（°）。
當滑塊在水下時，不考慮滲透壓力，條塊的重量用浮容重即可。
圖5.2 水下條塊的水壓力計算
第條塊的剩余下滑力 （5-6） 第1條塊
第2條塊
第3條塊
第4條塊
………
第條塊 （5-7）
上式中的為防治工程的最小安全系數，對不同級別的防治工程，依據不同的荷載組合確定防治工程的最小安全系數。
當最后條塊的滑坡推力，即為滑坡穩定性系數，用表示。
（5-8）
（5-9）
式中，為推力傳遞系數， （5-10）
蘇愛軍[2](2002)對目前普遍采用的基于強度儲備法及超載法推導的應用于滑坡穩定性及滑坡推力計算的兩種傳遞系數法進行了討論,如表1。認為基于強度儲備法的傳遞系數法方法對穩定性計算是適合的,但其計算的滑坡推力偏小,與目前在考慮防治工程可靠度的基礎上采用超載法原則不相符,不利于防治工程的穩定；基于超載法的傳遞系數法方法在進行穩定性計算時,允許條塊間出現的拉應力,某些情況下所計算的穩定系數偏大,由此帶來安全隱患。在此基礎上,以超載法為基礎對上述兩種方法進行了改進,推導了改進的傳遞系數法。
表1 傳遞系數法的分類及其特點
類型 | 穩定系數尋求方法 | 力的平衡條件 | 基本特點 | 備注 |
方法一 | 強度儲備法 | 分塊及整體靜力平衡 | 垂直條分,各條塊的穩定系數與整體穩定系數相等。采用上一條塊的剩余下滑力向下一條塊滑動面逐塊投影法,當剩余下滑力為負值時,則令其為零。假定滑動面剪切強度參數粘聚力c及摩擦系數tgφ具有一定的安全儲備,將其除滑坡體各條塊及整體的穩定系數Fs,再視滑坡體處于極限平衡狀態,由此求得滑坡體的穩定系數Fs。 | 大專院校的教材基本上采用該方法 |
方法二 | 超載法 | 整體靜力平衡 | 垂直條分,僅考慮整體靜力平衡。采用上一條塊的滑動力與抗滑力向下一條塊滑動面上分別投影逐塊投影法,假定滑動面剪切強度參數粘聚力c及摩擦系數tgφ不變,將滑動力乘滑坡體各條塊及整體的穩定系數Fs,再視滑坡體處于極限平衡狀態,由此求得滑坡體的穩定系數Fs。計算穩定系數時,不考慮剩余下滑力為負值時令其為零的情況；但推力計算時,則考慮剩余下滑力為負值時令其為零。 | 原巖土工程勘察采用該方法 |
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