边坡稳定性方法浅析

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1、边坡稳定性分析方法浅析[摘要]本文对目前边坡工程中常用的一些稳定性分析方法进行了系统的总结，对它们各自的主要原理、特点及其优缺点进行了阐述。这些方法包括:极限平衡法，数值分析法，图解法，随机分析法，模糊分析法和现场监测分析法。Abstract:inthispaper,thecurrentofsomecommonlyusedinslopeengineeringstabilityanalysismethodhascarriedonthesystemsummary,themainprinciple,characteristics

2、andtheirrespectiveadvantagesanddisadvantages,areexpounded.Thesemethodsinclude:Limitequilibriummethod,numericalanalysismethod,graphicmethod,stochasticanalysis,fuzzyanalysisandfieldmonitoringanalysis.[关键词]岩土工程　边坡工程　高边坡稳定　分析方法Keywords:geotechnicalslopeengineeringhigh

3、slopestabilityanalysismethod[正文]边坡是自然或人工形成的斜坡，是人类工程活动中最基本的地质环境之一。也是工程建设中最常见的工程形式。作为全球性三大地质灾害（地震、洪水、崩塌滑坡泥石流）之一的边坡失稳塌滑严重危及到国家财产和人们的生命安全。随着经济的发展，在诸如水电、露天采矿、能源及交通等地质工程活动领域出现了越来越多的高陡边坡，而这些边坡又往往成为制约该工程是否经济合理的重要因素。因此，如何经济、安全可靠地设计合理的边坡工程或分析评价天然边坡的稳定性就显得愈发重要边坡稳定性问题涉及矿山工程、道

4、桥工程、水利工程、建筑工程等诸多工程领域。岩土边坡是一种自然地质体，一般被多组断层、节理、裂隙、软弱带切割，使边坡存在削弱面，在边坡角变化、地下水、地震力、水库蓄水等外因作用下，使边坡沿削弱面产生相对滑移而产生失稳。这种破坏轻者引起边坡的破坏，重者摧毁边坡下的建筑物，甚至造成人员伤亡，引起重大的经济损失。与边坡稳定性分析相比较，另一个不可分割的问题就是边坡稳定性分析方法的使用。不同的边坡工程常常赋存于不同的工程地质环境中，不同的边坡稳定性分析方法又各具特点，有一定的适用条件。从边坡工程研究发展历程可见，边坡稳定性研究发展的

5、过程，同时又是一个边坡稳定性分析方法不断发展的过程。新的边坡稳定性分析方法不断出现，古老的方法又不断得到改进，且逐步由定性向定量、半定量的方向发展。本文就各种边坡稳定性分析方法的主要特征及其优缺点作些简要分析。（一）极限平衡理论极限平衡理论是最经典的确定性分析方法，具体方法是将有滑动趋势范围内的边坡岩体按某种规则划分为一个个小块体，通过块体的平衡条件建立整个边坡平衡方程，以此为基础进行边坡分析。该方法是工程实践中应用最早、也是目前最普遍使用的一种定量分析方法。目前已有了多种极限平衡分析方法，如:Fellenius法、毕肖普

6、法、Janbu法、Morgenstern-Prince法、Sarma法、楔体极限平衡分析法等等。其中Sarma法既可用于滑面呈圆弧形的滑体，又可用于滑面呈一般折线形滑面的滑体极限平衡分析;楔体极限平衡分析则主要用于岩质边坡中由不连续面切割的各种形状楔形体的极限平衡分析。近年来，人们都已经把这些方法程序化了，有的还把有限元方法引入到极限平衡分析法中，先通过有限元方法计算出可能滑面上各点的应力，然后再利用极限平衡原理计算滑面上的点安全系数及沿整个滑面滑动破坏的安全系数，如下图所示。式中　I为第i条可能滑动面;σj、τj、uj、

7、fj、cj、lj分别为第i个滑动面上第j个单元的法向正应力、剪应力、渗透压力，以及第j个单元滑动面上的内摩擦力、粘聚力和长度。极限平衡法具有模型简单、计算公式简捷、可以解决各种复杂剖面形状、能考虑各种加载形式的优点，该方法抓住了问题的主要方面，且简易直观，并有多年的实用经验，若使用得当，将得到比较满意的结果。但是也由于在力学上作了一些简化假设，计算模型过于简化，导致危险滑动面确定困难。它是目前应用最多的一种分析方法。（二）数值分析方法随着计算机技术的发展，很多数值计算方法都用到边坡稳定分析中。有限元法是一种十分成熟的数值方

8、法，它几乎可适用于所有的计算领域。其最大优点是可分析任何形状的几何体，不但能进行线性分析还可进行非线性分析。有限元是边坡稳定分析中用得较多的一种数值方法。（1）有限元法该方法在边坡岩土体的稳定性分析中得到最早(1967)应用，也是目前最广泛使用的一种数值分析方法。目前,已经开发了多个二维及三维有限元分析