重力坝深层抗滑稳定安全系数探讨

分析上述各种方法的安全系数公式可知，安全系数的定义是坝体—坝基一个整体的安全系数，是滑面上各条线段上滑动力与抗滑力之比的代数和，没有考虑滑动的方向。如果重力坝沿建基面滑动，滑动面是一个平直面，我国规范规定的抗滑稳定公式可以直接应用。但在重力坝的深层滑动中，当可能滑动面不再是一个平直的滑动面，而是由若干个滑动面组成的折面时，由于不是单一的滑动方向，无法简单将滑动力和抗滑力投影到一个滑动面上，因此会产生计算误差，误差的大小与滑动面折面的角度有关，计算得到的重力坝深层抗滑稳定的安全系数可能偏于保守。

为了方便分析对比，表11-10列出了各种计算方法得到的计算结果。

表11-10　向家坝各种方法安全系数汇总表(www.xing528.com)

从表中可以看到，多种方法根据现行规范规定的向家坝重力坝抗滑稳定剪摩计算整体安全系数为2.5左右，而利用超载法和强度折减法计算安全冗余为3.5左右，其中有1.0的误差范围，误差的原因可能与滑动面是折面有关。仅以双滑面重力坝深层抗滑稳定为例，当超载系数逐步增加时，出现较大位移，此时，滑动折面的上游接触面逐渐张开，不再承受抗剪力，滑动方向是沿滑动折面的下游接触面的方向，双面滑动演变为单面滑动，此时，坝体失稳只与沿下游接触面的合力以及下游接触面的角度有关。超载法和强度折减法计算的是重力坝深层抗滑稳定的一个动态的过程，从双面滑动演变为单面滑动，而现行规范规定的重力坝抗滑稳定剪摩安全系数是计算双滑面的静态安全系数，可能是两者计算出现差别的原因。

利用超载法和强度折减法与现行规范规定的重力坝抗滑稳定剪摩安全系数的关系是值得深入研究的。