老張說岩土——DAY31

2017年1月6日，大家一起刷新岩土工程的基本概念！暫時的目標是每天刷新一個基本概念，針對一個概念深入剖析、理解。期待著大家拋去完美主義，放下自我保護，暢所欲言，專註成長，共同的進步。特別聲明，本人水平有限並不是來給大家上課，僅僅是想起到一個剖磚引玉的作用，更確切地說是求拍磚，所以如果文字中有說的不對的地方期待著各位的指正也希望不會驚嚇到大家！

DAY31

土質邊坡的穩定性

昨天提到了顯示解和隱式解。首先，說說什麼是顯示解和隱式解呢？顯示解就是希望求得的未知數單獨在等號的一邊其它用於表達它的參數、常數在另外一邊且完全沒有希望求得的未知數，就是希望求得的未知數的表達式的形式。隱式解就是希望求得的未知數和其它的參數、常數通過各種運算混雜在一起只能整理成一個表達式等於0的形式，沒法整理成表達式的形式，不能剝離出那個希望求得的未知數。這兩種解的形式獲得解的具體數值的方式是完全不同的，顯示解就把等號另外一邊的參數、常數代入就行了，隱式解就需要反覆迭代求解。我國的隱式解法在規範中出現的較晚，因為一邊迭代求解需要計算機而我國計算機應用晚些（當然現在基本都用計算機了）。除了圓弧滑動法，折線形滑坡求取安全係數同樣是存在顯式解和隱式解的，《建築邊坡工程技術規範》就是用的隱式解，《建築地基基礎設計規範》就是用的顯式解（關於隱式解和顯式解的結果的差異、誤差的對比，以後再說吧!）。

關於瑞典條分法還要補充一點。先梳理一下，我們這些計算方法的目的是計算出邊坡的安全係數，計算安全係數就需要知道抗滑力和下滑力或者抗滑力矩和下滑力矩，瑞典條分法計算時下滑力矩就是每個土條向下的重力乘以力臂（沒了！），抗滑力有兩個一個是法向的力（它本身的大小也影響切向力的大小，本身決定切向力的摩擦力部分）一個是切向的力，但是由於滑動面假定為圓弧所以法向力經過圓心力矩就是0了，抗滑力矩只剩下切向力乘以力臂了（力臂就是滑動面圓弧的半徑）。這樣下滑力矩很簡單了，在這裡就不說了。抗滑力矩怎麼求恩？先求抗滑力，抗滑力是由滑面以下土體提供的，雖然是切向力但是還是受法向力的影響。法向力我們通過法向的靜力平衡條件就可以求出來。那再求切向力，這時候問題就出現了，切向有切向的靜力平衡條件還有極限平衡條件，兩個條件好像都可以求出來切向抗滑力，兩個條件求出來的切向抗力的值一樣嗎？如果不一樣用哪個？如果是靜力平衡條件求出切向抗滑力，那這個切向抗滑力就剛好等於土條重力的切向分力。如果是極限平衡條件求出的切向抗力，那這個切向抗力就是土體的極限抗剪強度在滑面長度上產生的力。這兩個相等嗎？不一定。大小關係一定嗎？考慮所有情況的話也是不一定的，在滑面還沒完全貫通前甚至是有的土條是土條重力分力大有的是土條重力分力小，我們求的是最危險滑面的安全係數，雖說是最危險滑面但是滑面貫通不貫通滑下來沒有，有時候知道有時候是不知道的恩，有時候甚至是連邊坡都還並不存在呢！那還是確定不了按照靜力平衡條件還是極限平衡條件來求切向抗滑力啊！再試試看，如果我們是按照靜力平衡條件來獲取，那如果是土條自重的分力早就超過了土體的極限抗滑力，這樣本身土體沒提供這麼大的抗力你按照這麼大來算了，算出來的安全係數就比實際的更危險了，我們不希望有危險啊！如果我們是按照極限平衡條件來獲取，那如果是土條此時沒有產生貫通的滑面呢（如果是產生貫通滑面了，那麼按照極限平衡條件來計算就剛剛好！），抗滑力就是土體自重的分力啊，你取土體極限抗滑力還不是取大了！但是，雖然此時計算的安全係數還是偏大，實際情況是什麼樣呢？沒有產生貫通面，沒有產生貫通面就沒滑動。那還是按極限平衡條件計算的保守些，所以我們還是選擇它吧！這點我覺得還是值得大家注意一下的！如果發現我分析的不對，有更權威的解釋，請留言啊！拜託了！

期待各位的回復！

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