关于抗滑桩推力分布图形的探讨(二)

前几天笔者发布了《关于抗滑桩推力分布图形的探讨》后,引发的很多朋友的热烈探讨。并提出《公路滑坡防治设计规范》(JTG/T 3334-2018)中关于滑坡推力的三角形分布形式的安全问题。
《公路滑坡防治设计规范》中的第7.4.5条规定,推力分布应根据滑体性质和厚度等因素确定,可为矩形、梯形。
其条文说明为:滑坡推力分布形式影响因素较多,主要与滑体的岩土特性、滑动面的形状、地层性质等因素有关,很难给出各种滑坡准确的推力分布图形。在滑坡推力相同的条件下,采用不同的推力分布形式,抗滑桩内力计算结果有较大差异,据此进行的结构设计也有较大的不同。因此,推力分布形式选择不当,可能会导致抗滑桩结构可靠度不足或造成资源浪费。

然而到目前为止,滑坡推和分布的理论还不成熟,工程设计计算中滑坡推力的分布形式仍然采用基于滑体性质分类的近似分布形式。当滑坡体上下各层滑动速度基本一致时,其推力分布图形近似为矩形分布;当滑体底部滑动速度明显大于上部时,其推力分布图形近似于三角形分布。介于上述两者情形之间时,假定为梯形分布。滑坡推力采用三角形分布偏于不安全,且为室内模拟试验结果,工程实际验证不够。综合以上因素,规定滑坡推力采用梯形或矩形分布是安全可行的。

从以上条文看出,《公路滑坡防治设计规范》认为由于滑坡推力采用三角形分布偏于不安全,且为室内模拟试验结果,工程实际验证不够而予以否定取消。那这种规定是否合理呢?

众所周知,滑坡推力分布的影响因素众多,但岩土工程以概念设计为主导思想,因此,适当的化繁就简,抓住问题的主要方面进行处理在理念与实践中证明是可行的、必要的。也就是说,不纠结于一些对全局影响较小的因素的合理假定是合理的。

故此,滑坡推力的分布的目前国内很多规范主要依据滑体性质、滑动速度和工程的应用方便性,并结合工程试验而假定了三角形、矩形和梯形三种主要分布形式。这种假定通过在工程实践中的应用来看是合理可行的。它不但对滑坡推力的分布形式进行了必要的化繁就简而便于工程应用,而且对滑坡推力分布形式的进行了必要的划分,防止过于简化而造成理论方面过大差异和工程应用方面过分的简化。

图1 滑坡推力分布图

借用相关国标和行业规范的结论,“综上考虑规定滑坡推力采用三角形、梯形或矩形分布是安全可行的”。这种“规定”在抗滑桩于1960s发明应用以来的几十年中,通过大量的试验,尤其是通过海量的抗滑桩工程实践证明是可行的。单就笔者这样一个芸芸众生来说,二十多年来的设计、咨询和施工生涯中就设置了不少成功的、推力假定为三角形分布的抗滑桩。

换句话说,《公路滑坡防治设计规范》认为滑坡推力的三角形分布偏于不安全,且室内模拟试验结果,工程实际验证不够的结论是欠合理的,也是于事实不符的。滑坡推力的三角形分布的取消,而只应用梯形和矩形分布虽然可以进一步提高工程的安全度,但这与工程技术贯彻安全、经济的基本理念是相悖的。毕竟,工程的安全是一个相对的概念,任何抛弃经济而单一考虑工程安全的设计理念,是不可行的。尤其是对于抗滑桩这类单体工程造价高昂的工程结构来说,由于对安全的过于焦虑而过分的简化推力分布是不可取的。毕竟,人对工程安全的过于焦虑是不对的,尤其是那种经过了几十年工程检验,行之有效的理论假定,就更不应该过于焦虑而导致工程的经济性指标严重背离工程的本质。毕竟,“执古之道,以御今之有”,永远都是值得肯定的。

综上,滑坡推力分布形式假定为三角形、矩形和梯形三种主要形式,在理论与工程应用是可行的,也是应该肯定的,不宜再过量简化为梯形和矩形两种形式。否则如果有人位高权重将滑坡推力分布在过于追求安全的道路上再次简化为矩形一种形式,甚至由于对安全过于焦虑而简化为倒梯形,那就背离了技术的真谛。

凡事要有度,或许是最好的诠释。正所谓“持而盈之,不如其已。揣而锐之,不可长保。金玉满堂,莫之能守。富贵而骄,自遗其咎”。

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