楊光華，孫樹楷，賈 愷，王東英，劉清華

(1.廣東省水利水電科學(xué)研究院，廣州 510635；2.廣東省巖土工程技術(shù)研究中心，廣州 510635；3.華南理工大學(xué) 土木與交通學(xué)院，廣州 510640)

1 概述

我國(guó)大約70%的滑坡災(zāi)害均是由修路、采礦和過度墾植等工程活動(dòng)引起的，其中開挖卸荷作用誘發(fā)的大型滑坡，嚴(yán)重威脅著人類的生命和財(cái)產(chǎn)安全[1-2]。實(shí)際工程中，常需要在邊坡腰部或者坡腳進(jìn)行垂直開挖，為確保斜坡切方后不產(chǎn)生大規(guī)模的失穩(wěn)災(zāi)害現(xiàn)象，常采用擋土樁對(duì)待開挖的邊坡進(jìn)行預(yù)支護(hù)，待擋土樁養(yǎng)護(hù)達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，再對(duì)樁前土體進(jìn)行開挖，擋土樁樁前懸空而形成懸臂樁[3]。

邊坡?lián)跬翗兜氖芰τ?jì)算是一個(gè)復(fù)雜的問題，其首要解決的是滑塊遞到擋土樁上的水平滑坡推力，即滑面以上總土壓力。經(jīng)過許多學(xué)者的深入研究，發(fā)展出一系列規(guī)范計(jì)算方法，如穩(wěn)定分析法、庫(kù)侖理論、傳遞系數(shù)法等[4-7]。但目前存在問題是針對(duì)同一個(gè)邊坡模型，不同規(guī)范計(jì)算方法得到的結(jié)果卻不一致，有時(shí)較大甚至相差數(shù)倍，或錯(cuò)誤使用某種規(guī)范計(jì)算方法，可能導(dǎo)致嚴(yán)重的工程事故。如圖1所示簡(jiǎn)單平坡模型，滑面從坡腳處滑出，可采用傳遞系數(shù)法、經(jīng)典朗肯理論及庫(kù)侖理論等各種方法計(jì)算水平滑坡推力，而對(duì)于圖2所示的斜坡模型，滑面也從坡腳處滑出，其水平滑坡推力的計(jì)算，也有各種計(jì)算方法，如基坑簡(jiǎn)化法、庫(kù)侖理論及傳遞系數(shù)法等多種規(guī)范方法[8-10]。但各種不同計(jì)算方法的結(jié)果可能是不同。

圖1 平坡模型示意

圖2 斜坡模型示意

那么哪一種方法的結(jié)果才更合理呢？為此，本文將對(duì)不同邊坡模型，采取幾種規(guī)范計(jì)算方法及本文提出的反力平衡法進(jìn)行對(duì)比分析，分析不同規(guī)范方法的適用范圍并證明反力平衡法具有普遍適用性。

2 反力平衡法

2.1 模型的建立及前提條件的確定

反力平衡法模型示意如圖3所示，假設(shè)由擋土樁提供的滑坡推力為P；樁與填土間的摩擦角為δ；邊坡頂面上的超載為q1；懸臂段樁高度為H，裂縫深度為h0，其中裂縫的深度可用式(1)計(jì)算：

(1)

式中：

Ka——朗肯主動(dòng)土壓力系數(shù)，計(jì)算公式Ka=tan2(45°-φ/2)，z0≤0時(shí)表示粘性填土并未開裂，取z0=0。

圖3 反力平衡法模型示意

2.2 計(jì)算步驟

1) 依據(jù)以上模型，先計(jì)算裂縫的深度h0。

2) 借助理正—邊坡穩(wěn)定性分析模塊，若不考慮裂縫影響，則直接按實(shí)際尺寸建模；若考慮裂縫影響，則將裂縫以下土體按實(shí)際尺寸建立模型，裂縫以上土體作為等效荷載與超載一起作用在該土體上，如圖3中q2。

3) 將墻背的粘著力cw或其他外力按要求施加(如圖3所示)。

4) 將反力P依據(jù)土體特性假設(shè)分布形狀為按三角形、矩形或梯形分布，并以δ角度反作用在滑動(dòng)楔體上，計(jì)算安全系數(shù)，調(diào)整反力P大小，直到安全系數(shù)剛好為1.0，則此時(shí)反力P為滑坡作用于樁的推力值。

若采用直線滑動(dòng)法搜索最危險(xiǎn)滑面，得到的反力P與朗肯主動(dòng)土壓力、粘性土庫(kù)侖主動(dòng)土壓力結(jié)果相同，最危險(xiǎn)滑動(dòng)面與其臨界破裂角相同；若采用圓弧滑動(dòng)法搜索最危險(xiǎn)滑面(用Bishop法可滿足力和彎矩平衡)，可模擬曲線滑面情況，得到的結(jié)果可能更精確；若滑面為不規(guī)則滑面，則可通過Morgenstern-Price法、Janbu法或設(shè)定滑面進(jìn)行平衡計(jì)算。

該方法實(shí)際為庫(kù)侖土壓力理論的推廣，且相比庫(kù)侖土壓力理論，反力平衡法適用性更廣。① 對(duì)于粘性土，采用圓弧滑動(dòng)法可更好模擬破裂面形狀；② 可計(jì)算存在軟弱滑帶的滑坡推力；③ 當(dāng)滑面出口不在開挖面底部滑出，反力平衡法也能靈活搜索最危險(xiǎn)滑面出口位置，并依據(jù)滑面計(jì)算滑坡推力。

3 均質(zhì)平坡工況下不同計(jì)算方法比較

構(gòu)造1個(gè)均質(zhì)平坡，采用朗肯、庫(kù)侖理論、傳遞系數(shù)法及反力平衡法計(jì)算水平滑坡推力并分析差異性因素。

算例1：構(gòu)造1個(gè)平坡模型，坡高H=10 m，如圖4所示。假設(shè)土體為粘性土，γ=20 kN/m3，粘聚力c=20 kPa，內(nèi)摩擦角ψ=20°。支護(hù)擋土樁，樁身光滑，樁截面長(zhǎng)寬均取1 m，樁間距取1 m，嵌固深度8 m。土體為均質(zhì)土，滑面從坡腳滑出，滑面為直線，為便于下文進(jìn)行差異性分析，假設(shè)滑面剛好為破裂角45°+ψ/2=55°，計(jì)算結(jié)果見表1所示。

圖4 平坡斷面示意

表1 不同方法得到的水平滑坡推力

由表1可知，反力平衡法與朗肯理論、庫(kù)侖理論等經(jīng)典方法計(jì)算結(jié)果一致，而傳遞系數(shù)法結(jié)果偏小。因?yàn)闃O限平衡法與朗肯、庫(kù)侖理論在力的平衡體系中考慮了擋土樁提供的水平抗力，基于嚴(yán)格的力平衡分析得到水平滑坡推力，而傳遞系數(shù)法則先計(jì)算沿著滑面的剩余下滑力再乘以cosθ[11]，在計(jì)算滑坡推力時(shí)忽略了樁土間豎向力平衡，屬于非嚴(yán)格的條分法，在擋土樁光滑情況下，計(jì)算誤差達(dá)到最大。

4 均質(zhì)斜坡工況下不同計(jì)算方法比較

對(duì)于圖2均質(zhì)斜坡，其滑面從開挖底面滑出，其水平滑坡推力計(jì)算多采用庫(kù)侖土壓力理論或傳遞系數(shù)法。但在實(shí)際工程中，不少人采用了基坑支護(hù)的方法計(jì)算擋土樁的受力，但不同規(guī)范計(jì)算方法會(huì)得到不同的結(jié)果，有時(shí)甚至相差甚遠(yuǎn)，以國(guó)家《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程[8]及廣東《建筑基坑工程技術(shù)規(guī)范》[9]提出的兩種基坑簡(jiǎn)化法為例分析如下：

4.1 兩種基坑簡(jiǎn)化法比較

對(duì)于斜坡?lián)跬翗妒芰τ?jì)算，基坑簡(jiǎn)化法采用獨(dú)立計(jì)算方式，將垂直基坑與斜坡土體產(chǎn)生的土壓力分開計(jì)算，垂直基坑仍以基坑水平荷載計(jì)算公式求解，斜坡土體作為等效荷載作用在坑頂，忽略了斜坡土體范圍內(nèi)的滑面抗力。當(dāng)基坑上方采用放坡時(shí)(如圖5所示)，假設(shè)外側(cè)放坡土體高度為h0，支護(hù)結(jié)構(gòu)外側(cè)至放坡土體坡腳水平距離為a，支護(hù)結(jié)構(gòu)外側(cè)放坡土體坡腳至坡頂?shù)乃骄嚯x為b，擴(kuò)散角為θ，一般取45°。樁頂面以上土的主動(dòng)壓力系數(shù)為Ka，樁頂面以上土體自重所產(chǎn)生的單位寬度主動(dòng)土壓力為Eak1。兩種規(guī)范提出的附加豎向應(yīng)力計(jì)算公式見表2所示。

由表2可發(fā)現(xiàn)兩種基坑簡(jiǎn)化法不同之處在于，當(dāng)a≤zi≤a+b時(shí)，國(guó)家規(guī)范基坑簡(jiǎn)化法比廣東規(guī)范基坑簡(jiǎn)化法多了一項(xiàng)Eak1(a+b-za)/Kab2。實(shí)際是由于國(guó)家規(guī)范基坑簡(jiǎn)化法考慮了右邊斜切土塊作用(如圖6所示)，下面通過推導(dǎo)證明。

圖5 上部放坡時(shí)土中的附加豎向應(yīng)力計(jì)算示意

表2 兩種基坑簡(jiǎn)化法附加豎向應(yīng)力計(jì)算公式

圖6 上部放坡時(shí)土中附近豎向應(yīng)力計(jì)算示意

假設(shè)該斜切土塊如圖7所示，重力為G，垂直于滑面的正壓力為N，滑面抗力為R，主動(dòng)土壓力為Eak1，破裂角為θ′。則斜切土塊主動(dòng)土壓力為：

Eak1=(Gsinθ′-R1)/cosθ′

(2)

其中滑面抗力R1的表達(dá)式為：

R1=cL+(Gcosθ′+Eak1sinθ′)tanφ

(3)

而破裂角θ′的表達(dá)式為：

θ′=45°+φ/2

(4)

聯(lián)立式(2)與(3)可得：

(5)

圖7 斜切土塊主動(dòng)土壓力計(jì)算示意

但土壓力在土條間傳遞沿著滑面方向，假設(shè)往下一塊土體傳遞的剩余下滑力為T，滑面抗力為R2(如圖8所示)。T的計(jì)算公式如下：

T=Gsinθ′-R2

(6)

其中R2的表達(dá)式為：

R2=cL+Gcosθ′tanφ

(7)

聯(lián)立式(6)與(7)可得：

T=Gsinθ′-cL-Gcosθ′

(8)

由式(5)與式(8)聯(lián)立可得剩余下滑力：

T=Eak1×(cosθ′+sinθ′tanφ)

(9)

則傳遞到左邊土體的水平荷載為：

Th=Tcosθ′=Eak1×(cosθ′2+sinθ′cosθ′tanφ)

(10)

圖8 斜切土塊剩余下滑力計(jì)算示意

(11)

假設(shè)由斜切土塊在基坑外側(cè)深度a產(chǎn)生的附加豎向應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值為σai，可得：

(12)

通過方程式換算可將式(12)轉(zhuǎn)換為：

σai=Eak1/(Kab2)

(13)

則依據(jù)線性插分法，可得該倒三角形荷載在任一點(diǎn)位置產(chǎn)生的附加豎向應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值為：

(14)

式(14)即為國(guó)家規(guī)范基坑簡(jiǎn)化法中考慮斜切土塊產(chǎn)生的附加豎向應(yīng)力，通過以上推導(dǎo)，可以發(fā)現(xiàn)兩種規(guī)范提出的基坑簡(jiǎn)化法存在差異。

當(dāng)基坑的滑出面在坑底處時(shí)，用基坑規(guī)范計(jì)算的滑坡推力值即為作用在支護(hù)樁懸臂段上的總土壓力。而作用在支護(hù)樁懸臂段上的總土壓力包括放坡土體的附加豎向應(yīng)力和樁頂以下土體自重應(yīng)力兩部分。由于基坑簡(jiǎn)化法采用擴(kuò)散角(一般取45°)考慮附加豎向應(yīng)力的傳遞，因此，當(dāng)放坡高度大于基坑深度除以放坡系數(shù)(放坡系數(shù)為邊坡底寬與基高之比)，廣東規(guī)范基坑簡(jiǎn)化法放坡土體傳遞到樁身懸臂段上的附加豎向應(yīng)力的計(jì)算范圍為圖9區(qū)域①，樁頂以下土體自重應(yīng)力的計(jì)算范圍為區(qū)域②，此時(shí)高度增大，土壓力不發(fā)生變化；而國(guó)家規(guī)范基坑簡(jiǎn)化法放坡土體傳遞到樁身懸臂段上的附加豎向應(yīng)力的計(jì)算范圍除了區(qū)域①，還考慮了區(qū)域④斜切土塊的部分影響，隨著高度增大，區(qū)域④算得的水平荷載增大，因此，總土壓力隨放坡高度的增加而增加。

圖9 基坑簡(jiǎn)化法附加豎向應(yīng)力計(jì)算示意

通過上述推導(dǎo)可以發(fā)現(xiàn)兩種規(guī)范提出的基坑簡(jiǎn)化法雖然公式很接近，但當(dāng)樁頂斜坡高度較大時(shí)，結(jié)果是不同的。下面通過算例2與算例3分析這兩種基坑簡(jiǎn)化法的適用范圍。

4.2 滑動(dòng)面入口位于邊坡斜面

算例2：構(gòu)造一邊坡，假定重度γ=20 kN/m3，粘聚力c=0 kPa，內(nèi)摩擦角ψ=40°。下部開挖一垂直H=6 m的基坑，放坡系數(shù)ξ=1.732(如圖10所示)。支護(hù)擋土樁，樁身光滑，樁截面長(zhǎng)為1 m，寬為1 m，嵌固長(zhǎng)度為12 m。改變放坡高度，滑面出口位于開挖底面A點(diǎn)處。采用庫(kù)侖理論，直線滑面反力平衡法、國(guó)家規(guī)范基坑簡(jiǎn)化法及廣東規(guī)范基坑簡(jiǎn)化法計(jì)算水平滑坡推力，計(jì)算結(jié)果如圖11所示。

分析結(jié)果可知，hH/ξ=6/1.732=3.464 m時(shí)，由于計(jì)算區(qū)域恒定，廣東規(guī)范基坑簡(jiǎn)化法結(jié)果保持不變；庫(kù)侖理論的破壞面與直線滑面反力平衡法搜到的最危險(xiǎn)滑面相同(如圖12所示)，其滑面入口也在3.464 m附近，因此，結(jié)果保持不變。

國(guó)家規(guī)范基坑簡(jiǎn)化法由于考慮右邊斜切土塊作用，計(jì)算結(jié)果與斜坡高度呈正相關(guān)。而對(duì)于傳遞系數(shù)法，在放坡高度增大時(shí)，其水平滑坡推理變化趨勢(shì)雖與廣東規(guī)范基坑簡(jiǎn)化法、反力平衡法及庫(kù)倫土壓力理論結(jié)果一致，但由于忽略了樁土間豎向力平衡，屬于非嚴(yán)格的條分法，結(jié)果偏小。

圖10 放坡模型示意

圖11 不同放坡高度下計(jì)算結(jié)果示意

圖12 庫(kù)侖破壞面及最危險(xiǎn)直線滑面示意

4.3 滑動(dòng)面入口位于坡頂平面

算例3：構(gòu)造一邊坡，土體重度γ=20 kN/m3，粘聚力c=26 kPa，內(nèi)摩擦角ψ=26°，下部開挖一垂直10 m的基坑，放坡系數(shù)ξ=1，計(jì)算斷面如圖13所示。支護(hù)擋土樁，樁身光滑，樁截面長(zhǎng)為1 m，寬為1 m，嵌固長(zhǎng)度為20 m。

由于土體為均質(zhì)土，搜索得到的最危險(xiǎn)滑面出口位于開挖底面A點(diǎn)處。改變放坡高度，采用庫(kù)侖理論，直線滑面反力平衡法、曲線滑面反力平衡法、兩種基坑簡(jiǎn)化法計(jì)算水平滑坡推力，計(jì)算結(jié)果如圖14所示。

圖13 放坡計(jì)算斷面示意

圖14 不同放坡高度下計(jì)算結(jié)果示意

分析結(jié)果可知，當(dāng)hH/ξ=10/1=10 m，廣東規(guī)范基坑簡(jiǎn)化法由于計(jì)算區(qū)域恒定，水平滑坡推力不再隨斜坡高度改變；庫(kù)侖理論、直線滑面反力平衡法、曲線滑面反力平衡法得到的滑面入口位于坡頂平面(如圖15所示)，計(jì)算結(jié)果與放坡高度呈正相關(guān)；國(guó)家規(guī)范基坑簡(jiǎn)化法由于考慮右邊斜切土塊作用，計(jì)算結(jié)果與放坡高度也呈正相關(guān)，結(jié)果最大。而對(duì)于傳遞系數(shù)法，在放坡高度增大時(shí)，其水平滑坡推理變化趨勢(shì)雖與國(guó)家規(guī)范基坑簡(jiǎn)化法、反力平衡法及庫(kù)倫土壓力理論結(jié)果一致，但由于忽略了樁土間豎向力平衡，屬于非嚴(yán)格的條分法，結(jié)果最小，相對(duì)偏小。當(dāng)滑面是曲面時(shí)，結(jié)果與直線滑面和庫(kù)倫結(jié)果有差異。

圖15 庫(kù)侖破壞面及邊坡最危險(xiǎn)滑面示意

綜合以上2個(gè)算例，可以得到，均質(zhì)斜坡下當(dāng)斜坡高度較小時(shí)，兩種基坑簡(jiǎn)化法與按實(shí)際滑面計(jì)算的反力平衡法及庫(kù)侖理論結(jié)果接近，可適用；當(dāng)斜坡高度較大時(shí)，兩種基坑簡(jiǎn)化法計(jì)算結(jié)果趨勢(shì)不一致，與庫(kù)倫土壓力和本文方法比較，廣東規(guī)范可能不安全，國(guó)家規(guī)范是偏安全的。

5 非均質(zhì)斜坡條件下不同計(jì)算方法比較

對(duì)于復(fù)雜土體條件下的高邊坡，特別是存在巖土分界面的邊坡，其巖土分界面很容易發(fā)生滑動(dòng)，為了驗(yàn)證以上幾種計(jì)算方法的適用性，本節(jié)通過另一個(gè)案例進(jìn)行分析。

以花都某滑坡工程為例，上部放坡20 m，坡度為1:2，臺(tái)寬為2 m，下部垂直開挖5.8 m基坑(如圖16所示)。由于降雨因素，雨水滲入崩積土與殘積粉質(zhì)黏土層，造成土體參數(shù)降低，土層厚度及強(qiáng)度參數(shù)見表3。垂直開挖面處支護(hù)擋土樁，樁直徑為1 m，間距為3 m，總長(zhǎng)度為20 m。

圖16 邊坡斷面示意

表3 土層厚度及強(qiáng)度參數(shù)

1) 采用國(guó)家規(guī)范簡(jiǎn)化法及廣東規(guī)范簡(jiǎn)化法計(jì)算時(shí)，最大剪力在開挖底面處，水平滑坡推力即為懸臂段總土壓力，廣東規(guī)范基坑簡(jiǎn)化法計(jì)算結(jié)果為70.79 kN/m，其放坡部分土體附加豎向應(yīng)力計(jì)算范圍僅為圖17的區(qū)域①，只適用于邊坡滑弧較小時(shí)的近似計(jì)算；國(guó)家規(guī)范基坑簡(jiǎn)化法計(jì)算結(jié)果為97.1 kN/m，國(guó)家規(guī)范基坑簡(jiǎn)化法在計(jì)算放坡土體產(chǎn)生的附加豎向應(yīng)力時(shí)，除了考慮區(qū)域①，還考慮了斜切土塊作用，如圖9區(qū)域④，將斜切土塊的產(chǎn)生的水平荷載在a≤zi

圖17 兩種基坑簡(jiǎn)化法附加豎向應(yīng)力計(jì)算示意

2) 復(fù)雜土層條件下，采用庫(kù)侖理論及曲線滑面反力平衡法計(jì)算水平滑坡推力，滑面結(jié)果如圖18所示。庫(kù)侖理論破裂面為50.5°，入口距開挖面水平距離為6.5 m，滑坡推力為46.2 kN/m；采用圓弧滑動(dòng)法搜索最危險(xiǎn)滑面，該滑動(dòng)面入口距開挖面水平距離為3.7 m，出口位于殘積粉質(zhì)黏土與全風(fēng)化巖分界面。針對(duì)最危險(xiǎn)滑面，曲線滑面反力平衡法得到的滑坡推力為48 kN/m。

圖18 庫(kù)侖破壞面及最危險(xiǎn)圓弧滑面示意

3) 由于該邊坡存在巖土分界面，巖石與土體強(qiáng)度參數(shù)差別較大，容易發(fā)生滑動(dòng)，石振明等[12]提出在降雨條件下，邊坡的潛在最危險(xiǎn)滑動(dòng)面主要在浸潤(rùn)鋒處或土體與基巖的交界面處，后者主要由于土、巖滲透率的差異導(dǎo)致在交界面處易發(fā)生積水，降低了非飽和土基質(zhì)吸力。因此，后期進(jìn)行穩(wěn)定性分析時(shí)可著重考慮浸潤(rùn)鋒和基巖面處，建立降雨入滲期間最小穩(wěn)定性安全系數(shù)的計(jì)算模型。采用了傳遞系數(shù)法及反力平衡法計(jì)算滑面位于巖土分界面時(shí)對(duì)應(yīng)的滑坡推力，滑帶土體為崩積土及殘積土，參考林魯生等[13]提出的土體強(qiáng)度指標(biāo)的建議值：內(nèi)摩擦角可取滑動(dòng)面上的最小值，凝聚力可取平均值的一半進(jìn)行計(jì)算。由于本工程案例沿著巖土分界面發(fā)生滑坡災(zāi)害，因此，對(duì)于粘聚力及內(nèi)摩擦角均保守取滑動(dòng)面上的最小值，即粘聚力c=12 kPa，內(nèi)摩擦角ψ=11°?；嫒鐖D19所示，上部入口距開挖面水平距離為41.1 m，下部沿著殘積粉質(zhì)黏土與全風(fēng)化巖分界面滑動(dòng)并從分界面出口滑出。根據(jù)傳遞系數(shù)法計(jì)算得到的水平滑坡推力為201.7 kN/m；采用反力平衡法計(jì)算該滑面，水平滑坡推力為209.35 kN/m，兩者結(jié)果接近。

匯總以上各種方法計(jì)算結(jié)果(見表4)，分析結(jié)果可知，廣東規(guī)范基坑簡(jiǎn)化法計(jì)算土體區(qū)域小，得到的總推力僅為70.79 kN/m；而國(guó)家規(guī)范基坑簡(jiǎn)化法考慮右邊斜切土塊影響，結(jié)果偏大，為97.1 kN/m。但兩種基坑簡(jiǎn)化法遠(yuǎn)小于按巖土分界面得到的結(jié)果，說明基坑簡(jiǎn)化法不適用于巖土分界面的大滑弧推力計(jì)算。

庫(kù)侖理論得到的破裂面亦為小滑面，總推力僅為138.60 kN/m；采用圓弧滑動(dòng)法搜索最危險(xiǎn)滑面，其計(jì)算結(jié)果為144 kN/m，遠(yuǎn)小于按巖土分界面得到的結(jié)果。因此，在復(fù)雜土體條件下，單純以庫(kù)侖破壞面或搜索的圓弧滑動(dòng)面作為計(jì)算滑面，可能偏于危險(xiǎn)。

圖19 巖土分界面滑弧示意

表4 不同方法計(jì)算結(jié)果

以巖土分界面作為滑面得到水平滑坡推力很大，傳遞系數(shù)法計(jì)算該滑面結(jié)果為201.7 kN/m，而采用反力平衡法計(jì)算該滑面結(jié)果為209.35 kN/m，主要原因是滑動(dòng)面從坡頂滑出，滑弧大。因此,對(duì)于存在巖土分界面或軟弱滑帶的高邊坡，不能單以搜索得到的最危險(xiǎn)滑面法計(jì)算水平滑坡推力，還應(yīng)對(duì)所有可能性滑面進(jìn)行驗(yàn)算。當(dāng)滑動(dòng)面為巖土分界面大滑弧時(shí)，其水平滑坡推力可能很大，在設(shè)計(jì)中應(yīng)予以注意。采用傳遞系數(shù)法與反力平衡法計(jì)算結(jié)果接近，也說明反力平衡法是合理的計(jì)算方法，適用于巖土分界面的大滑弧推力計(jì)算。

6 結(jié)語(yǔ)

本文以切方邊坡支護(hù)擋土樁為研究對(duì)象，分析不同邊坡模型下?lián)跬翗兜氖芰τ?jì)算問題，得到以下結(jié)論：

1) 均質(zhì)平坡下，反力平衡法與朗肯、庫(kù)侖理論一致，傳遞系數(shù)法在計(jì)算滑坡推力時(shí)忽略了樁土間豎向力平衡，屬于非嚴(yán)格的條分法，結(jié)果偏小。

2) 均質(zhì)斜坡下，當(dāng)斜坡高度較小時(shí)，兩種基坑簡(jiǎn)化法與按實(shí)際滑面計(jì)算的反力平衡法、庫(kù)侖理論結(jié)果接近，可適用；當(dāng)斜坡高度較大時(shí)，兩種基坑簡(jiǎn)化法計(jì)算結(jié)果趨勢(shì)不一致，很難保證哪種計(jì)算方法與實(shí)際滑面得到的水平推力一致，在未得到實(shí)際滑面情況下可能造成很大誤差，工程設(shè)計(jì)中應(yīng)予以注意。而反力平衡法與庫(kù)侖理論可適用。對(duì)于傳遞系數(shù)法，在放坡高度增大時(shí)，其水平滑坡推力變化趨勢(shì)與反力平衡法及庫(kù)倫土壓力理論結(jié)果一致，但由于在計(jì)算水平滑坡推力時(shí)忽略了樁土間豎向力平衡，屬于非嚴(yán)格的條分法，結(jié)果偏小。

3) 非均質(zhì)斜坡下，邊坡的滑動(dòng)面不一定是庫(kù)侖破壞面或圓弧滑動(dòng)面，特別是存在巖土分界面時(shí)，此時(shí)應(yīng)驗(yàn)算各種可能的潛在滑動(dòng)面。采用基坑簡(jiǎn)化法、庫(kù)侖理論及基于圓弧滑動(dòng)面的反力平衡法得到結(jié)果可能存在很大誤差，應(yīng)以各種潛在滑動(dòng)面作為分析對(duì)象，用傳遞系數(shù)法或反力平衡法計(jì)算擋土樁的最大滑坡推力。

4) 切方邊坡支護(hù)擋土結(jié)構(gòu)受力計(jì)算，以本文建議的反力平衡法具有較好的通用性，可以適應(yīng)各種情況，也適用于曲面滑動(dòng)面和復(fù)雜滑動(dòng)面的情況，力學(xué)機(jī)理明確，可以作為設(shè)計(jì)計(jì)算方法。