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摘要：结合以前的研究工作和最近几个特大滑坡灾害的特点，认为发生牵引式滑坡可能是滑坡灾害的重大风险，其发生具有突然性，预警特征不够明显。建议参考钢筋混凝土结构适筋梁的思想，对重要边坡设计要改进设计方法，不仅要保证安全系数符合要求，还应要对边坡结构进行设计，应设计为塑性坡，避免牵引式滑坡产生，这可能是减少滑坡灾害的重要措施。对重要边坡的稳定分析，应增加应力位移场的计算分析，以判断边坡的破坏模式。
1 前言
2024年5月1日深夜，广东的梅大高速公路路基边坡塌方，造成48人遇难的特大灾害，2023年的内蒙古露天矿边坡塌方也造成了53人遇难的特大灾害，再往前的2015年的深圳渣土场滑坡，造成了73人遇难，4人失踪，经济损失超8亿元的特大灾害。造成这些灾害的原因总是综合的，但从技术角度，是否能有措施可以避免或减少这种灾害呢？
2 滑坡的类型及其特点
边坡失稳产生滑坡的类型通常有三类，推移式、牵引式和复合式，主要是推移式和牵引式。推移式是边坡的上部先破坏，上部位移大于下部位移，滑坡塌落前通常会有较明显的变形，如图1这种坡的上部已有近2m的塌落了，但坡体尚未滑下来，这样就可以给坡脚下可能受灾范围的人和物进行撤离的时间，从而不产生大的灾害。牵引式滑坡通常是坡脚或坡的下部先破坏，上部坡体失去了支承，从而带动坡上部下滑造成塌方，相当于建筑物的基础破坏，上部建筑自然就站不住了。这种坡的破坏，其破坏前的变形通常小于推移式滑坡[1]，可能滑塌前的位移较小，不足以给予警示，滑塌具有突发性，造成的灾害大。深圳渣土场滑坡的技术原因据公布的调查报告是由于坡的底部存在高承压水，相当于产生超孔隙水压力，造成坡的底部抗剪强度不足先破坏，相当于支撑边坡的下部先破坏，上部的坡体失去了支承，造成滑塌具有突然性，类似于牵引式破坏。
图1.某山体边坡变形情况
内蒙古露天矿场也是由于坡底部有一层较软弱的煤层[2],应该是开挖后在坡脚煤层形成高应力水平区，产生大的先变形而后引发上部岩石受拉破坏，导致坡体的垮塌，相当于也是坡体脚部先变形引起上部破坏，类似于牵引式的破坏模式。因此，从一些重大灾害的滑坡案例分析，是否存在一个问题：牵引式滑坡的灾害是高风险的，其造成的滑坡具有突然性，边坡处理应使其破坏模式成为推移式破坏模式，相当于成为一个“塑性坡”，破坏前能有比较大的位移预警，像前面的图1那样，这对减少滑坡造成的灾害是一个有益的方案。也即边坡的处理设计不仅是计算一个安全系数，还要设计边坡的结构形式，按“塑性坡”形式设计，避免产生牵引式滑坡，就像钢筋混凝土的结构梁设计一样，不仅要保证安全系数，还要设计成适筋梁，使其破坏模式具有“塑性梁”的特点一样，这样可能对避免或减少滑坡灾害是有益处的。
3 滑坡极限分析法的风险及应力位移场分析方法
通常边坡的稳定分析采用的是极限平衡稳定分析方法，用安全系数来评价边坡的安全性，安全系数为沿可能的滑动面上岩土体的总抗滑力与下滑力的比值，或抗滑力矩与下滑力矩的比值，理论上安全系数小于1是不稳定的。极限稳定分析没有考虑坡体的应力分布，也即坡体滑面不同位置所处的应力水平可能是不同的，滑面各处不是同时达到最大抗剪强度值的，先破坏区域强度已降低甚至失去强度了，如果是坡体下部先破坏，则上部坡体就会失去支承，也会跟着破坏，形成一种骨牌效应的倒塌。计算表明，对于牵引式滑坡，极限平衡法计算的安全系数可能是偏大的[1]，也即计算的安全系数可能大于实际的安全系数，这样按极限平衡法评价其安全性就可能会存在风险。
极限平衡法也难以区分边坡破坏的可能模式是推移式或牵引式破坏。因此，建议重要的边坡稳定分析应增加应力位移场法，也即采用数值方法分析边坡的应力场和位移场[3]，由应力位移场可以知道边坡的高应力水平区，并能判断是推移式滑坡还是牵引式滑坡[4]，如果是牵引式滑坡，则可通过处理使其成为推移式滑坡，降低牵引式滑坡带来的风险，减少滑坡灾害。
4 建议
1) 从案例和理论分析，牵引式滑坡可能是造成滑坡灾害的重大风险，对于重要的边坡应设计成“塑性坡”，避免牵引式滑坡发生。
2）对于重要的边坡稳定分析应增加应力位移场分析，以判断边坡滑坡的类型是推移式滑坡还是牵引式滑坡。
3）对于牵引式滑坡，极限平衡法计算的安全系数可能存在偏大的风险，应采用强度折减法等其他方法进行复核。
4) 边坡设计不仅是设计安全系数，还应要进行结构设计，像钢筋砼结构梁的适筋梁一样，要把边坡设计为“塑性坡”，减少可能滑坡的灾害。
这是针对近期一些滑坡灾害的思考，当然观点也可能尚不够全面，值得重视和进一步的研究及参考。
参考文献
[1] 杨光华,钟志辉,张玉成,等.滑坡灾害的机制与力学特性分析[J].岩石力学与工程学报,2016,35(S2):4009-4017.DOI:10.13722/j.cnki.jrme.2016.0804.
[2] Zhigang Li • Weile Li • Qiang Xu et al. Preliminary analysis of the catastrophic February 22nd 2023 Xinjing open pit mine landslide, Inner Mongolia, China[J]. Landslides 2024（21）: 1-15.
[3] 杨光华,张玉成,张有祥.变模量弹塑性强度折减法及其在边坡稳定分析中的应用[J].岩石力学与工程学报,2009,28(07):1506-1512.
[4] 杨光华,钟志辉,张玉成,等.根据应力场和位移场判断滑坡的破坏类型及最优加固位置确定[J].岩石力学与工程学报,2012,31(09):1879-1887.
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