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笔者这几年在我的灾害工程与路基工程公众号“悠游2019”中，写了几篇关于“均质和类均质土边坡中控制性滑面的确定”相关文章，每次文章的发布都会引来很多争论，也有很多朋友留言或直接微信、电话给笔者，说文章中关于“稳定性最小确定边坡的控制性滑面”是不正确的，应该是“剩余下滑力（以下简称下滑力）最大确定边坡的控制性滑面”。在此，笔者对“均质和类均质土边坡中稳定性最小还是下滑力最大决定控制性滑面”进行再次解释，希望能有答疑解惑的功效。 所谓“均质和类均质土”是指假定土体性质物理力学性质均一，或土体中没有相对优势的结构面而可假定为类似于土体性质物理力学性质均一。 从微观上来说，在土体性质物理力学性质均一的假定条件下，土体中某个单元的破坏就取决于剪应力超过抗剪强度。均质土体破坏面常呈圆弧形，这与坡体内的应力分布特征有关。而当土体中一系列单元发生破坏时，坡体应力场发生明显 的重分布，边坡的主应力迹线发生明显偏转，表现为越靠近临空面最大主应力越接近平行于临空面，最小主应力近于正交最大主应力，并在边坡内部逐渐恢复到原始应力状态。由于主应力偏转，坡体内部的最大剪应力迹线由原来的直线变为凹向坡面的弧线，相应地坡体内的最大剪应力迹线变为朝向临空面的近似圆弧形曲面，这就是均质和类均质土体边坡破坏面常呈圆弧状的原因。  图1 均质和类均质土边坡最大剪应力与主应力迹线示意图 从宏观上来说，边坡的稳定系数K=抗滑力(矩)/下滑力(矩)，潜在下滑或下滑力(以下统称下滑力)大的滑面或潜在滑面(以下统称滑面)并不一定稳定性最低，因为边坡的稳定性是取决于下滑力和抗滑力的共同相互作用。边坡变形破坏是滑面上各个土单元剪应力达到土体的抗剪强度时产生的宏观表现，稳定系数低的边坡就相对更容易产生变形。因此，从边坡的破坏机理上来说，均质或类均质的土质边坡中采用圆弧搜索法时的稳定性控制性滑面是稳定性最小的滑面，而非下滑力最大的滑面。 当然，在非均质岩土体边坡中，滑面往往是由性质相对软弱的结构面控制，这不但造成软弱结构面的剪应力相较于其他部位更容易超过抗剪强度造成破坏，而且由于软弱结构面部位更容易形成应力集中导致滑面更易形成。因此，在结构面控制的非均质岩土体边坡中，滑面基本上是由不同形式的软弱结构面控制的，这时的滑面多为折线形态，而非圆弧形。那么，在由软弱结构面控制形成滑面的基础上，当然就应以最大的坡体剩余下滑力作为设置支挡加固工程的依据。
图2 坡体结构面周边应力集中示意图  图3 性质软弱的页岩控制形成顺层滑坡 综上，在均质和类均质土边坡防治应以稳定性最小的滑面作为控制性滑面，而非下滑力最大的滑面作为控制性滑面。只要稳定性最低的滑面得到有效处治，那么其它高于最小稳定系数的滑面也就会随之达到满足要求的稳定度，从而使边坡的稳定性达到满足规范要求的稳定度。 |
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