边坡稳定性分析方法

李晶岩 付 丽

1 概述

边坡发生破坏失稳是一种复杂的地质灾害过程，由于边坡内部结构的复杂性和组成边坡岩石物质的不同，造成边坡破坏具有不同模式。对于不同的破坏模式就存在不同的滑动面，因此应采用不同的分析方法及计算公式来分析其稳定状态。目前边坡稳定性的分析方法归结起来可分为两类:即确定性方法和不确定性方法，确定性方法是边坡稳定性研究的基本方法，它包括极限平衡法、数值方法、块体理论法、赤平极射投影法等。它们将影响边坡稳定性的各种因素都作为确定的量来考虑。例如，极限平衡法是通过潜在滑体的受力分析，引入莫尔—库仑强度准则，根据滑坡的力(力矩)平衡，建立边坡安全系数表达式进行定量评价，这种方法由于安全系数的直观性至今仍被工程界广泛应用，目前，我国边坡工程研究人员根据工程实际引入临界滑移理论进行露天边坡的评价也属于此法。这种方法的关键在于正确判断临界破坏面的位置和选定计算参数，这些都需要依靠经验确定。数值方法在 20世纪 60年代被引入边坡稳定性分析中，它包括有限元法、边界元法、离散元法及混合法等。数值方法能从较大范围考虑介质的复杂性、全面地分析边坡的应力应变状态。有助于对边坡变形和破坏机理的认识，较极限平衡方法有很大改进和补充。

2 边坡稳定性分析与评价的国内外研究现状

2.1 极限平衡法

1927年，Fellenius提出了边坡稳定分析的圆弧滑动分析方法，即瑞典圆弧法，它是边坡稳定分析领域中最早的一种方法，该方法假设土条底面的法向力可以简单地看作是土条重量在底面法线方向的投影。……