规律的轻忽对岩土工程研讨的倒霉影响

1　概述

对任何学科而言，规律推理都黑白常紧张的。科学不但要报告人们“什么”，还要报告人们“为什么”，也便是要向人们讲原理。假如一门学科没有规律推理，这门学科也就不存在了。对岩土工程而言，规律推理的紧张性不亚于试验，试验取代不了规律推理。然而，因岩土工程是一门有用的学科，岩土工程事情者履历的规律推理练习相对较少，这简单导致规律推理的轻忽。在岩土工程界，规律错误触目皆是。

对规律错误，笔者“地基底子设计品级是一个不应提出更不应恪守的观点”、“关于底子工程多少术语界说的商议”等多篇文章均有先容，此中，将水压率理论对孔隙水压力的重新界说先与偷换观点划等号后与剽窃和窜改划约等号的做法、水力坡度是孔压的斜率（或沿流程的改变率）的了解、土有生命有生老病去世的了解，国度尺度《修建地基底子设计范例》（GB50007-2011）（以下称国标《地基范例》2011版）及其他尺度对地基底子设计品级的分别与应用，工程界遍及采纳的地基容许承载力（或地基承载力容许值）观点和地基沉降（或土体沉降）观点属于观点杂乱。

岩土工程研究中有四个因轻忽规律而走了不少弯路、一些研究者至今还走在弯路上的例子。

2　典范例子之一

第一个例子是挡墙抗颠覆稳健性盘算的研究，包罗水土壤挡墙抗颠覆稳健性盘算中差别偏向水压力定位的研究和挡墙抗颠覆稳健性盘算之其他力定位的研究。

1.差别偏向水压力的定位

水土壤挡墙抗颠覆稳健性盘算中差别偏向水压力的定位指的是墙前、墙底和墙背有水压力时是归入作用项照旧归入抗力项。

墙背水压力因与墙背有用压力同向而归入作用项，这没有疑义，关于墙面水压力和墙底水压力的定位，有4种组合供选择，即：a.墙面水压力视为抗力，墙底水压力视为作用；b.墙面水压力视为抗力，墙底水压力视为负的抗力；c.墙面水压力视为负的作用，墙底水压力视为负的抗力；d.墙面水压力视为负的作用，墙底水压力视为作用。

这四种组合中只有第四种才切合一点的水压不随偏向改变这一根本纪律，而这一纪律是涉及水力时力均衡的底子，不服从水压的根本纪律就意味着不餍足对墙趾的力矩均衡。

因为轻忽了一点的水压不随偏向改变这一根本纪律，先后实行过的全部（3部）基坑工程行业尺度选遍了全部（三种）不精确的组合而偏偏放过了那一个精确的组合。此中，《修建基坑支护技能规程》（JGJ120-2012）选择所剩最终一种不精确的组合。

2.其他力的定位

重力式挡墙抗颠覆稳健性盘算涉及墙背岩土荷载的程度分力和竖向分力的定位，迄今的国度尺度中墙背岩土荷载的程度分力和竖向分力的定位（前者视为作用，后者视为抗力）都不平从力的剖析和合成道理。

研究评释，只要将挡墙抗颠覆稳健系数界说为挡墙重度调解系数（它是如许的系数：挡墙重度按除以该系数的方法调解后挡墙恰好处于颠覆极限均衡状态），所创建的抗颠覆稳健性盘算式即是采纳第四种组合对墙面和墙底水压力举行定位，且其他力的定位均屈从力的剖析和合成道理的公式。

所幸重庆市工程设置装备摆设尺度《地质灾难防治工程设计尺度》（DBJ50/T-029-2019）采纳了依据挡墙重度调解系数这个抗颠覆稳健系数界说创建的重力式挡墙抗颠覆稳健性盘算式，使得我国重力式挡墙抗颠覆稳健性盘算广泛不平从力的剖析和合成道理的近况在重庆这一个地域的地质灾难管理范畴有所转变。

3　典范例子之二

第二个例子是通报系数法之滑动力调解法的提出和应用。

通报系数法之滑动力调解法（当无负值剩余滑动力时其稳健性盘算可得到显式解，故一些人称其为显式解法）通过调解滑动力来实现力的均衡。它是全部条分法中唯一不服从力的剖析和合成道理的条分法[3]，而不服从力的剖析和合成道理就意味着不餍足力的均衡。然而，作为边坡和滑坡稳健性盘算要领，它在我国应用了40多年；作为滑坡支挡布局岩土荷载盘算要领，它在我国应用了半个多世纪。国标《边坡范例》2013版“边坡稳健性评价”部门已经放弃了该法，但国标《地基范例》2011版仍采纳该法。

4　典范例子之三

第三个例子是边坡和滑坡抗滑支护布局岩土荷载盘算的研究。

1.边坡抗滑支护布局岩土荷载盘算方面

用于挡墙背后全填方的库仑土压力理论和用于盘算边坡抗滑稳健性的刚体极限均衡条分法之间是不兼容的：库仑土压力理论创建在挡墙反力作用下土楔处于滑动极限均衡状态的底子上，含（求）挡墙反力，不含抗滑稳健系数；条分法创建在抗剪强度参数按除以抗滑稳健系数的方法调解后条块处于极限均衡状态的底子上，含（求）抗滑稳健系数，不含挡墙等支护布局反力。但这没关系碍库仑土压力理论对挡墙背后全填方情况的根本实用性，由于：一方面，选料切合设计要求的墙背填土粘聚力很低，墙背很陡，脱离了挡墙，填土将产生垮塌，其稳健系数小于1；另一方面，与开挖形成的边坡差别，在挡墙形成前，坡面倾斜情形与墙背雷同的填土边坡并不存在，不必要盘算坡面倾斜情形与墙背雷同的填土边坡之抗滑稳健性。

边坡工程实践发觉库仑土压力理论和刚体极限均衡条分法不敷用，必要提出实用于挡墙背后全填方以外其他情况的边坡抗滑支护布局岩土荷载盘算要领。国度尺度《修建边坡工程技能范例》（GB50330-2002）和《修建地基底子设计范例》（GB50007-2002）在陆续采纳条分法盘算边坡抗滑稳健性的同时采纳库仑土压力理论首创人的思绪举行边坡抗滑支护布局岩土荷载盘算（因推导历程的疏失，两部尺度的部门详细盘算公式或要领存在错误）。这导致边坡抗滑稳健性评价要领与边坡抗滑支护布局岩土荷载盘算要领抵牾并带来严峻宁静隐患：边坡抗滑稳健系数大于或即是1而小于稳健宁静系数时，边坡抗滑支护布局岩土荷载为0，乃至当边坡抗滑稳健系数靠近于1但小于1时边坡抗滑支护布局岩土荷载也为0（这是由于：对均质边坡，条分法采纳圆弧形滑面，库仑理论采纳直线形滑面）。国标《边坡范例》2013版和国标《地基范例》2011版仍旧相沿这一错误做法。