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摘要：滑动带是不稳定边坡中实际存在的软弱带,对边坡稳定性有重大的影响。本文主要研究滑动带对高填土边坡两级挡土墙稳定性的影响，其中以滑动带抗剪强度参数的确定为主要内容。最终发现当滑动带经过加强处理后，滑动面位置会发生改变，移至滑动带的上面，此时安全系数更大。
关键词：边坡；滑动带；挡土墙；抗剪强度参数；
中图分类号：U213文献标识码： A
0概述
随着建设规模的不断扩大，工程边坡的规模亦在不断扩大，两级挡土墙乃至多级挡土墙在工程建设中已经较为普遍，目前挡土墙的研究仍停留在一级挡土墙水平。攀钢集团某场地整平项目就发生了典型的高填土边坡两级挡土墙失稳问题。本文旨在结合工程案例,通过事故分析和数值模拟分析相结合的方法，探讨滑动带对高填土边坡两级挡土墙稳定性的影响，
滑动带抗剪强度参数反演是确定滑动带抗剪强度参数的主要方法之一。具体包括简化简布法、传递系数法、美国陆军工程师团法和罗厄法，其差别主要是土条侧向力的假设不同。本论文采用传递系数法进行滑动带抗剪强度参数反演，同时将结果与美国陆军工程师团法和罗厄法反演的结果进行比较。
1计算截面选取
选取整个滑动场地最有代表性的两个截面进行滑动带抗剪强度参数的反演。滑块划分如图1所示，其中3-3截面的地下水位线位于滑动带之下，4-4截面的地下水位线位于滑动带之上。进行4-4截面的滑动带抗剪强度参数反演时要考虑地下水的影响，在计算表格中有体现。
（a）3—3截面(b) 4—4截面
圖1条块划分图
2计算公式
(1) 传递系数法的计算公式
取任意一条块为例介绍传递系数法的计算公式，记为第i条块。根据力的平衡条件，第i条块剩余下滑力计算公式为
其中，——第i条块的剩余下滑力
——第i条块的重量
——第i条块的滑面倾角
——第i条块的滑面长度
——滑动带的抗剪参数指标
——第i-1条块的传递系数，
(2) 美国陆军工程师团法与罗厄法的计算公式
美国陆军工程师团法与罗厄法计算公式相同，取任意一条块为例介绍计算公式，记为第i条块。根据力的平衡条件，第i条块计算公式为 (2)
其中，
——第i条块的抗滑力，其反作用力为第i+1条块的下滑力
——第i条块的重量，
——第i条块底面的倾角
——与水平面的夹角
当粘聚力为17.5kPa ，18.0kPa，18.5kPa，19.0kPa，19.5 kPa时，通过试算得到相应内摩擦角时剩余下滑力水平分力等于挡土墙的剩余抗滑力。连接相应点即得到3-3、4-4截面处于极限平衡状态时粘聚力与内摩擦角的关系曲线；两条曲线的交点即为此滑动带的抗剪强度参数。详细结果见图 2。
(a)传递系数法（b）美国陆军工程师团法
（c）罗厄法
图2 极限平衡状态时粘聚力与内摩擦角的关系曲线
三种方法反演的滑动带抗剪强度参数相差不大，经过分析认为这与该工程滑动带的特点有关。该工程滑动带位于填土与含碎石粉质粘土之间，滑动带近似于一条斜线，斜线倾角几乎不变且与边坡顶面倾角相差不大，三种计算方法对土条侧向力倾角的不同假定在这种情况下相差也就不大，三种反演方法得到的滑动带的抗剪强度参数自然就相差不大，这样的结果是比较合理的。下节数值模拟采用的滑动带抗剪强度参数采用国内广泛使用的传递系数法反演的滑动带抗剪强度参数。
表1 各种反演方法结果汇总
3有限元分析
利用SIGMA/W软件进行边坡应力变形分析，不考虑滑动带影响、考虑滑动带影响和滑动带经过加强处理三种情况的对比分析，然后将计算的应力与变形用于SLOPE/W软件，采用有限元方法进行边坡的稳定性分析。图3所示为三种情况在安全系数最小时边坡的滑动状态，表2列出的是三种情况的最小安全系数。
通过图3可以发现，滑动带对边坡的滑动状态有比较大的影响，主要体现在改变边坡滑体形状和边坡的安全系数。当考虑滑动带的影响时，滑动面更多部分位于滑动带位置，而安全系数较不考虑滑动带影响时更小。当滑动带经过加强处理后，滑动面位置会发生改变，移至滑动带的上面，此时安全系数更大。
这里是通过人为的将滑动带抗剪强度参数提高来体现滑动带经过加强处理。实际工程中可以通过多种措施来提高滑动带的抗剪强度参数。
(a)不考虑滑动带的影响(b) 考虑滑动带的影响
(c) 滑动带经过加强处理
图3三种情况的滑动状态
表2 三种情况的安全系数
4结束语
本文通过滑动带抗剪强度参数反演来确定滑动带抗剪强度参数，并用于边坡稳定性分析，经对比分析研究滑动带对边坡稳定性的影响，得到以下结论：
4.1通过传递系数法、美国陆军工程师团法和罗厄法三种方法进行滑动带抗剪强度参数的反演，并将结果进行比较。由于该工程的滑动带近似于一条斜线，斜线倾角几乎不变且与边坡顶面倾角相差不大，三种计算方法对土条侧向力倾角的不同假定在这种情况下相差也就不大，三种反演方法得到的滑动带抗剪强度参数结果相差也就不大。经分析认为反演的结果比较合理。
4.2滑动带对边坡滑动状态的影响主要体现在改变边坡滑体形状和边坡的安全系数。当考虑滑动带的影响时，滑动面更多部分位于滑动带位置，而安全系数较不考虑滑动带影响更小。当滑动带经过加强处理后，滑动面位置会发生改变，移至滑动带的上面，此时安全系数更大。
[1]潘晖. 滑带土强度参数的确定方法[J]. 西部探矿工程，2007，（8）:37~39。
[2]无香根. 工程滑坡带土抗剪强度与地形坡度的关系[J]. 地质灾害与环境保护，2000，11（2）:145~146。
[3]周平根. 滑带土强度参数的估算方法[J]. 水文地质工程地质，1998，（6）:30~32。
[4]王恭先. 滑带土抗剪强度参数的综合分析选取法.滑坡文集[C]. 北京:中国铁道出版社，1998。
[5]徐邦栋. 滑坡分析与防治[M].北京: 中国铁道出版社，2001。
关键词：边坡；滑动带；挡土墙；抗剪强度参数；
中图分类号：U213文献标识码： A
0概述
随着建设规模的不断扩大，工程边坡的规模亦在不断扩大，两级挡土墙乃至多级挡土墙在工程建设中已经较为普遍，目前挡土墙的研究仍停留在一级挡土墙水平。攀钢集团某场地整平项目就发生了典型的高填土边坡两级挡土墙失稳问题。本文旨在结合工程案例,通过事故分析和数值模拟分析相结合的方法，探讨滑动带对高填土边坡两级挡土墙稳定性的影响，
滑动带抗剪强度参数反演是确定滑动带抗剪强度参数的主要方法之一。具体包括简化简布法、传递系数法、美国陆军工程师团法和罗厄法，其差别主要是土条侧向力的假设不同。本论文采用传递系数法进行滑动带抗剪强度参数反演，同时将结果与美国陆军工程师团法和罗厄法反演的结果进行比较。
1计算截面选取
选取整个滑动场地最有代表性的两个截面进行滑动带抗剪强度参数的反演。滑块划分如图1所示，其中3-3截面的地下水位线位于滑动带之下，4-4截面的地下水位线位于滑动带之上。进行4-4截面的滑动带抗剪强度参数反演时要考虑地下水的影响，在计算表格中有体现。
（a）3—3截面(b) 4—4截面
圖1条块划分图
2计算公式
(1) 传递系数法的计算公式
取任意一条块为例介绍传递系数法的计算公式，记为第i条块。根据力的平衡条件，第i条块剩余下滑力计算公式为
其中，——第i条块的剩余下滑力
——第i条块的重量
——第i条块的滑面倾角
——第i条块的滑面长度
——滑动带的抗剪参数指标
——第i-1条块的传递系数，
(2) 美国陆军工程师团法与罗厄法的计算公式
美国陆军工程师团法与罗厄法计算公式相同，取任意一条块为例介绍计算公式，记为第i条块。根据力的平衡条件，第i条块计算公式为 (2)
其中，
——第i条块的抗滑力，其反作用力为第i+1条块的下滑力
——第i条块的重量，
——第i条块底面的倾角
——与水平面的夹角
当粘聚力为17.5kPa ，18.0kPa，18.5kPa，19.0kPa，19.5 kPa时，通过试算得到相应内摩擦角时剩余下滑力水平分力等于挡土墙的剩余抗滑力。连接相应点即得到3-3、4-4截面处于极限平衡状态时粘聚力与内摩擦角的关系曲线；两条曲线的交点即为此滑动带的抗剪强度参数。详细结果见图 2。
(a)传递系数法（b）美国陆军工程师团法
（c）罗厄法
图2 极限平衡状态时粘聚力与内摩擦角的关系曲线
三种方法反演的滑动带抗剪强度参数相差不大，经过分析认为这与该工程滑动带的特点有关。该工程滑动带位于填土与含碎石粉质粘土之间，滑动带近似于一条斜线，斜线倾角几乎不变且与边坡顶面倾角相差不大，三种计算方法对土条侧向力倾角的不同假定在这种情况下相差也就不大，三种反演方法得到的滑动带的抗剪强度参数自然就相差不大，这样的结果是比较合理的。下节数值模拟采用的滑动带抗剪强度参数采用国内广泛使用的传递系数法反演的滑动带抗剪强度参数。
表1 各种反演方法结果汇总
3有限元分析
利用SIGMA/W软件进行边坡应力变形分析，不考虑滑动带影响、考虑滑动带影响和滑动带经过加强处理三种情况的对比分析，然后将计算的应力与变形用于SLOPE/W软件，采用有限元方法进行边坡的稳定性分析。图3所示为三种情况在安全系数最小时边坡的滑动状态，表2列出的是三种情况的最小安全系数。
通过图3可以发现，滑动带对边坡的滑动状态有比较大的影响，主要体现在改变边坡滑体形状和边坡的安全系数。当考虑滑动带的影响时，滑动面更多部分位于滑动带位置，而安全系数较不考虑滑动带影响时更小。当滑动带经过加强处理后，滑动面位置会发生改变，移至滑动带的上面，此时安全系数更大。
这里是通过人为的将滑动带抗剪强度参数提高来体现滑动带经过加强处理。实际工程中可以通过多种措施来提高滑动带的抗剪强度参数。
(a)不考虑滑动带的影响(b) 考虑滑动带的影响
(c) 滑动带经过加强处理
图3三种情况的滑动状态
表2 三种情况的安全系数
4结束语
本文通过滑动带抗剪强度参数反演来确定滑动带抗剪强度参数，并用于边坡稳定性分析，经对比分析研究滑动带对边坡稳定性的影响，得到以下结论：
4.1通过传递系数法、美国陆军工程师团法和罗厄法三种方法进行滑动带抗剪强度参数的反演，并将结果进行比较。由于该工程的滑动带近似于一条斜线，斜线倾角几乎不变且与边坡顶面倾角相差不大，三种计算方法对土条侧向力倾角的不同假定在这种情况下相差也就不大，三种反演方法得到的滑动带抗剪强度参数结果相差也就不大。经分析认为反演的结果比较合理。
4.2滑动带对边坡滑动状态的影响主要体现在改变边坡滑体形状和边坡的安全系数。当考虑滑动带的影响时，滑动面更多部分位于滑动带位置，而安全系数较不考虑滑动带影响更小。当滑动带经过加强处理后，滑动面位置会发生改变，移至滑动带的上面，此时安全系数更大。
[1]潘晖. 滑带土强度参数的确定方法[J]. 西部探矿工程，2007，（8）:37~39。
[2]无香根. 工程滑坡带土抗剪强度与地形坡度的关系[J]. 地质灾害与环境保护，2000，11（2）:145~146。
[3]周平根. 滑带土强度参数的估算方法[J]. 水文地质工程地质，1998，（6）:30~32。
[4]王恭先. 滑带土抗剪强度参数的综合分析选取法.滑坡文集[C]. 北京:中国铁道出版社，1998。
[5]徐邦栋. 滑坡分析与防治[M].北京: 中国铁道出版社，2001。