有限元法和极限平衡法结合的某边坡稳定性分析

张 伟 星

(北京恒华伟业科技股份有限公司，北京 100011)

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边坡稳定性分析方法主要有两种，一种是极限平衡法，该种方法是建立在刚体的极限平衡理论之上，通过将岩土体视为刚体，由于不考虑岩土体变形对边坡稳定性的影响，从而导致该种方法存在一定的误差，但是由于该种方法可以得出明确的最小安全系数和滑裂面，所以该种方法得到了广泛的应用；另一种是以有限元法为代表的数值计算方法，该种方法能够考虑到边坡岩土体变形对于边坡稳定性的影响，同时可以直观的给出边坡中应力及应变的分布情况，从而可以分析边坡失稳过程的发展情况，但这种方法并不能给出明确的最小安全系数。因此，将两种方法有效的结合起来，可以更好的对边坡的稳定性进行分析评价[1]。

矿山边坡稳定性的主要控制因素是其内部因素，例如岩石的类型、性质以及地质构造等[2]；但是外部因素作为引起矿山边坡地质灾害的诱发因素，其影响也是巨大的，许多的边坡失稳问题都是由于外部因素引起的[3]，比如降雨、地震等。降雨作为诱发边坡失稳的一个重要因素，常常会导致边坡发生滑动变形[4]，地震作用在增强的过程中，边坡的稳定性会逐渐降低，边坡的最危险滑动面位置变浅，其三维特性也会减弱[5]。

本研究以唐山某白云石矿露天采场为对象，采用极限平衡法和有限元法相结合的形式，分别对该采场边坡的正常工况、洪水(降雨)工况以及地震工况进行分析计算，并得出相应结果。……