边坡稳定性分析方法综述
边坡稳定性分析方法及其应用综述
边坡稳定性分析方法及其应用综述
引言：
一、边坡稳定性分析方法
1.隐式方法：隐式方法是边坡稳定性分析中常用的一种方法，它基于
潜在平衡的假设，将边坡分析问题转化为求解非线性方程的问题。其中最
常用的方法为切线法、牛顿法和递归算法。
2.极限平衡方法：极限平衡方法是边坡稳定性分析中最常用的方法之一，它将边坡划分为滑动体和支撑体两个部分，通过平衡力的分析来确定
边坡的稳定状态。常用的方法有切片平衡法、切块平衡法和变形平衡法等。
3.数值模拟方法：数值模拟方法是近年来发展起来的一种边坡稳定性
分析方法，它通过数值模拟地质体的力学行为来评估边坡的稳定性。常见
的方法有有限元法、有限差分法和边界元法等。
4.统计方法：统计方法是一种通过统计数据分析边坡稳定性的方法，
它通过收集边坡历史数据来建立统计模型，然后预测未来边坡的稳定性。
常用的方法有回归分析、灰色系统理论和神经网络等。
二、边坡稳定性分析方法的应用
1.土石坡的稳定性分析：土石坡是边坡稳定性分析的重要对象之一，
它常见于土木工程和交通运输工程中。通过对土石坡的稳定性进行分析，
可以确定合适的边坡坡度和护坡措施，从而确保工程的安全和稳定。
2.岩质边坡的稳定性分析：岩质边坡是指由岩石构成的边坡，常见于
水利工程和隧道工程中。岩质边坡的稳定性分析需要考虑岩石的强度和岩
体的结构特征，通过对岩质边坡的稳定性分析，可以确定合理的爆破参数
和支护方式，从而确保工程的安全施工。
3.深部边坡的稳定性分析：深部边坡是指边坡的深度较大的边坡，常
见于矿山工程和城市基础设施工程中。深部边坡的稳定性分析需要考虑地
边坡稳定性分析方法综述
文章编号:100926825(2009)0420144202
边坡稳定性分析方法综述
收稿日期:2008210207
作者简介:杨 军(19752),男,工程师,西北综合勘察设计院,陕西西安 710003
杨 军
摘 要:按定性分析方法、定量分析方法和不确定分析法的分类形式回顾了边坡稳定分析的研究历史和发展历程,总结
了其中主要的方法,针对当前的研究热点,论述了三维稳定性分析、数值分析法和不确定性分析方法的动态和现状,并对发展趋势进行了合理展望,以使边坡稳定性分析方法更加完善。关键词:边坡稳定性,动态,发展趋势中图分类号:TU413.62文献标识码:A
我国是一个多山国家,山地灾害频繁发生,给国民经济发展
造成了严重影响。其中边坡灾害已成为仅次于地震的第二大地质灾害。边坡稳定性研究历来是国内外学术界和工程界关注的重大课题,直接关系到边坡工程的安全性、经济性。边坡稳定性评价包括两方面的任务:一方面要对边坡稳定性做出评价,另一方面[1]。
为了推动边坡稳定性研究良性发展,总结过去,分析研究动态,展望未来,不断总结,找到不足,不断提高,少走弯路,具有十分重要的历史意义和现实意义。
1 边坡稳定性分析方法回顾1.1 定性分析方法
定性分析方法主要是通过工程地质勘察,对影响边坡稳定性的主要因素、可能的变形破坏方式及失稳的力学机制等分析,对已变形地质体的成因及其演化史进行分析,从而给出被评价边坡的一个稳定性状况及其可能发展趋势的定性说明和解释。常用方法主要有:自然历史分析法、工程地质类比法、边坡稳定性分析数据库、专家系统及图解法等。
边坡稳定性分析方法
边坡稳定性分析方法
至今为止，广大学者针对边坡稳定性的分析方法主要包括以下两个方面。(一)定性分析方法
此方法的研究对象主要包括边坡稳定性的影响因素、边坡失稳破坏时的力学作用、边坡的工程价值等，以及结合边坡的形成历史，从定性的角度解释和说明了边坡的发展方向及稳定性情况。该方法的优势在于充分地分析了影响边坡稳定性中各个因素的相互作用关系，能够快速地评价边坡的自稳能力。具体包括以下几个方面：
(1)自然历史分析法
自然历史分析法主要是通过分析边坡发育历史进程中的各种自然影响因素，包括边坡自身的变形情况、发育程度以及边坡分布区域的地貌特征、岩层性质、构造活动等，进而评价边坡的总体情况和稳定性特征，同时也可以预测将来可能导致边坡变形和失稳的触发因素。该方法对边坡稳定性所做出的评价是从边坡的自然演化方面入手的。
(2)工程地质类比法
工程地质类比法首先需要对边坡概况进行充分了解，包括组成边坡的岩体岩性、产状和结构面特征。然后将目前已知的边坡稳定性情况和需要研究的边坡进行对比，记录两者之间的相似性与差异性，以此分析出所要研究边坡的稳定性情况和破坏模式。为了能够准确地类比分析，就需要对现有边坡的环境地质条件进行全面的调查记录，并建立数据库。该方法能够大致判断出研究对象的稳定性发展状况和趋势。
(3)图解法
图解法通过在示意图上表示出边坡本身各类参数的组合关系来对边坡的稳定情况、破坏特征、破坏因素以及未来的发展方向进行分析。常用的图解法包括极射赤平投影、边坡等比例投影等。该方法的优势在于可以直观地表示影响边坡稳定性的因素。
边坡稳定性分析
边坡稳定性分析
1、边坡稳定性分析之前，应根据岩土工程地质条件对边坡的可能破坏方式及相应破坏方向、破坏范围、影响范围等作出判断。判断边坡的可能破坏方式时应同时考虑到受岩土体强度控制的破坏和受结构面控制的破坏。
2、边坡抗滑移稳定性计算可采用刚体极限平衡法。对结构复杂的岩质边坡，可结合采用极射赤平投影法和实体比例投影法；当边坡破坏机制复杂时，可采用数值极限分析法。
3、计算沿结构面滑动的稳定性时，应根据结构面形态采用平面或折线形滑面。计算土质边坡、极软岩边坡、破碎或极破碎岩质边坡的稳定性时，可采用圆弧形滑面。
4、采用刚体极限平衡法计算边坡抗滑稳定性时，可根据滑面形态按本规范附录A选择具体计算方法。
5、边坡稳定性计算时，对基本烈度为7度及7度以上地区的永久性边坡应进行地震工况下边坡稳定性校核。
6、塌滑区内无重要建(构)筑物的边坡采用刚体极限平衡法和静力数值计算法计算稳定性时，滑体、条块或单元的地震作用可简化为一个作用于滑体、条块或单元重心处、指向坡外(滑动方向)的水平静力，其值应按下列公式计算：
Q e＝αw G (5.2.6-1)
Q ei＝αw G i (5.2.6-2)
式中：Q e、Q ei——滑体、第i计算条块或单元单位宽度地震力(kN/m)；
G、G i——滑体、第i计算条块或单元单位宽度自重[含坡顶建(构)筑物作用](k N/m)；
αw——边坡综合水平地震系数，由所在地区地震基本烈度按表5.2.6确定。
表5.2.6 水平地震系数
7、当边坡可能存在多个滑动面时，对各个可能的滑动面均应进行稳定性计算。
边坡稳定性分析方法综述
天津大学网络教育学院
专科毕业论文
题目：边坡稳定性分析方法综述
完成期限：2015年8月24日至 2015年10月25日
学习中心：新疆伊犁教学中心
专业名称：
学生姓名：
学生学号：
指导教师：曹松荣
边坡稳定性分析方法综述
一、引言
边坡包括天然斜坡和人工开挖的边坡。自然界中的山坡、谷壁、河岸等各种斜坡形成，是地质营力作用的结果。人类工程活动也经常开挖出大量的人工边坡，如路堑边坡，运河渠道、船闸、溢洪道边坡，房屋基坑边坡和露天矿坑的边帮等。边坡的形成，使岩土体内部原有应力状态发生变化，出现应力重分布，其应力状态在各种自然营力及工程影响下，随着边坡演变而又不断变化，使边坡岩土体发生不同形式的变形与破坏。不稳定的天然斜坡和人工边坡，在岩土体重力、水及震动力以及其它因素作用下，常常发生危害性的变形与破坏，导致交通中断，江河堵塞，塘库淤填，甚至酿成巨大灾害。在工程修建中和建成后，必须保证工程地段的边坡有足够的稳定性。边坡的工程地质问题，就是边坡的稳定性问题。
边坡稳定性分析和边坡研究的核心，也是一个十分重要的岩土工程问题。在公路、铁路等交通设施的建设以及露天矿井、水利水电、深基坑开挖等大型的坝体工程中，都会遇到各种各样的边坡稳定性问题。边坡失稳轻则增加投资，延长工期，重则损毁建筑物，造成人员伤亡及财产损失等。研究边坡稳定性的目的，在于预测边坡失稳的破坏时间、规模，以及危害程度，事先采取防治措施，减轻地质灾害，使人工边坡的设计达到安全、经济的目的。
本文从自然因素和人为因素分析了响边坡稳定性的因素，同时研究了边坡破坏机理及类型，并论述了边坡稳定三种方法，分别是定性分析法，定量分析法，不确定分析法。最后，根据实际情况分析了边坡防护及加固措施。
边坡稳定分析方法综述
边坡工程广泛存在,土石坝、路堤、基坑开挖、渠道、堤防、山体等。由于边坡表面倾斜,在土体自重及其它外力作用下,整个土体都有从高处向低处滑动的趋势。边坡丧失其原有的稳定性,一部分土体相对于另一部分土体滑动的现象,称为滑坡。引起滑坡的根本原因在于土体内部某个面上的剪应力达到了它的抗剪强度,稳定平衡遭到破坏,使剪应力达到抗剪强度的原因有二:一是由于剪应力的增加;二是土体抗剪强度的减小。对边坡进行稳定性计算,评价当前边坡的稳定状态和可能的变化发展趋势,对不太稳定的土坡采取防治措施,是工程师们普遍面对的问题。目前应用于边坡稳定分析的方法主要有基于极限平衡的传
统方法和有限元法。极限平衡法是边坡稳定分析中最常用的方法,它是通过分析在临近破坏状况下,土体外力与内部强度所提供抗力之间的平衡,计算土体在自身和外荷作用下的土坡稳定性程度。传统的边坡稳定性分析方法中,为了便于分析计算的进行,做了许多假设[1][2],如假设一个滑动面、不考虑土体内部的应力—应变关系等。在边坡稳定分析中引入有限元法始于20世纪70年代[3],起初由于需要花费大量的机时,且误差较大,该法很难在实践中推广应用,随着计算机技术和有限元技术的发展,该法开始在边坡分析得到较广泛地应用[4][5],而且逐渐从线弹性有限元发展到非线性有限元方法。采用有限元法来分析边坡的稳定性时,可分为二维分析和三维分析。由于自然界发生的滑坡,基本上呈三维形态,二维分析只是一种近似分析。
1 常用的边坡稳定分析方法
边坡稳定分析的刚体极限平衡方法原理。
刚体极限平衡方法原理的三大要点[1]。(1)刚体条件:在分析滑坡的受力和变形过程中,忽略滑体的内部变形,认为滑体为不可变形的刚体。
边坡稳定性分析方法和适用条件
边坡稳定性分析方法和适用条件
一、经验法：经验法是指根据实际工程经验和历史数据，运用公式或
经验关系对边坡稳定性进行初步评估和判断。经验法主要适用于初步设计
阶段，可以快速判断边坡的稳定性，但精度较低。常见的经验法有切坡稳
定系数法和地质力学分类法。
切坡稳定系数法是根据剪切强度理论，将边坡剪切强度与外力因素之
比来进行稳定性评估的方法。常用的切坡稳定系数有库仑切坡系数、比谢
尔切坡系数和斜坡承载系数等。
地质力学分类法是将边坡划分为不同类别，根据边坡的形状、岩性、
构造、地质断层等因素，选择相应的边坡稳定性参数，进行评估。常用的
分类法有英国地质力学分类法和日本地质力学分类法等。
二、解析法：解析法是指通过建立边坡稳定性的解析模型，运用解析
解或解析关系对边坡进行稳定性分析。解析法适用于边坡形状简单、边坡
参数确定明确的情况。常见的解析方法有切坡法、极限平衡法和承载力平
衡法等。
切坡法是通过建立边坡剪切面的切平衡方程，求解边坡的稳定性系数。切坡法适用于边坡形状不规则、变化较大的情况。
极限平衡法是根据极限平衡状态，建立边坡的稳定性方程，求解稳定
性系数。极限平衡法适用于边坡开挖、填筑以及高边坡等情况。
承载力平衡法是根据边坡土体的强度参数和边坡几何形状，建立力学
平衡方程，求解边坡的稳定性系数。承载力平衡法适用于复杂边坡、非均
质边坡的稳定性分析。
三、数值模拟法：数值模拟法是指通过建立边坡的数值模型，利用计算机进行边坡的力学行为分析，求解边坡的稳定性。数值模拟法适用于边坡形状复杂、地质条件复杂、边坡参数变化大的情况。常用的数值模拟方法有有限元法、边坡稳定分析软件等。
边坡稳定性分析的方法
边坡稳定性分析的方法
边坡稳定性分析的方法主要包括以下几种：
1. 静态稳定分析：静态稳定分析是最常用的分析方法，通过建立边坡的力学模型，计算坡面上各种力的平衡关系，判断边坡的稳定性。常用的静态分析方法包括切片法、广义平衡法和极限平衡法等。
2. 动力稳定分析：动力稳定分析考虑了水流、地震和其他动力荷载对边坡稳定性的影响。常用的动力分析方法包括响应谱法、时程分析法和频率分析法等。
3. 水力稳定分析：水力稳定分析主要关注边坡受水力作用时的稳定性。常用的水力稳定分析方法包括考虑渗流的有效应力法、Darcy定律法和杨-阿基米德稳定理论等。
4. 弹性稳定分析：弹性稳定分析是一种边坡在小变形下的稳定性分析方法。常用的弹性分析方法包括有限元分析和边坡材料的拉伸压缩试验等。
5. 强度剩余系数法：强度剩余系数法是基于边坡的强度特性和稳定性要求进行分析的方法。通过计算边坡的抗滑安全系数和剩余强度系数，评估边坡的稳定性。
6. 现场监测法：现场监测法是通过对边坡进行实时监测，分析边坡的变形、位移和应力等参数，评估边坡的稳定性，并进行必要的修复和加固。常用的现场监
测方法包括测量、遥感技术和数值模拟等。
综合采用多种方法进行边坡稳定性分析可以得到更准确的结果。在实际工程中，通常会根据具体情况选择适合的分析方法进行分析和评估。
边坡稳定性分析方法综述
极限平 衡 分 析法 的基 本 特点 是 只 考虑 静 力 平衡 条 件 和摩
尔一库仑破坏准则 ， 即通 过分 析岩 、 土体在 破坏 一刹那 力 的平衡 来求解 。极 限平衡 分析 法种类 繁多 ， 常为 工程 界采用 的有 Ｆ ｌ— ｅｅ ｌ
ｎ ｓＢｓｏ ，ａｂ ， ｒｅｓｗ ＆Ｓｒ 法 和美 国 陆 军 工 程 师 团 法 ｉ ， ｉ ｐ Ｊｎ ｕＭｏｇ ｎｔ ｎ ａｍａ ｕ ｈ ｔ
时效过程或累积过程 ， 从而使边坡稳定性研 究进入模式 机制研究 或 内部作用的阶段 。８ ０年代后 ， 边坡稳定性研究进入蓬勃发展 的 新时期 ， 计算理论及计算 机技 术的迅 猛发展 ， 值模拟 技术 开始 数
广泛应用 于边坡稳定 性研究 之 中 ， 同时 ， 随着工 程规模 的不 断加
边 坡 稳 定 性 分 析 方 法 综 述
熊 种
摘 要： 综述 了边坡 稳定 性分析研 究的历史及 方法 ， 绍 了 目前常用 的边坡 稳定 分析方法 ， 介 并简要 的评述 了各种评价 方
法的主要特点和适 用性． ， 同时， 对边坡 稳定 性分析方 法的发展趋势作 了简要论述 ， 以期指导实践。
（ 即总抗滑力矩与总致滑 力矩 的 比值 ） 个指标来 评 价边坡 的稳 这 象的 ， 其方法的显著特点 是采用 材料力 学 和简单 的均质 弹性 、 弹 定 性 ［ 引。 塑性理论为基础 的半经验半理论性质 的研究 方法 ， 并把此方 法用
边坡稳定性分析方法综述
边坡稳定性分析方法综述
一、引言
边坡的稳定性是受地形学、地质学及土力学规律控制的，是建筑和土
木工程中最重要的结构安全问题。早在20世纪50年代，由于联合国机构
和世界银行组织的发展援助，边坡稳定性的重要性已引起了国际关注。由
于边坡稳定性问题的复杂性，研究者们已提出了一系列的边坡稳定性分析
方法。本文综合国内外研究最新成果，对边坡稳定性分析方法进行综述。
二、边坡稳定性分析方法
1.现状分析法
现状分析法是边坡稳定性分析的重要途径，通过对边坡结构、岩土地
理构造、地表流水及边坡的稳定状况等进行实地考察，从而对边坡的稳定
性较为客观和准确地评估。有几种方法，如拉斐尔评分法、英国标准分级法、地形和地质评价法、美国坡度评分法及立体测绘和空间信息技术等。
2.数值模拟法
数值模拟法是利用计算机软件对边坡稳定性进行分析的方法。数值模
拟法对复杂地质条件下边坡的变形和稳定性分析具有良好的近似性和准确性，但是需要大量的资料，包括地质剖面、岩土分类、地震动、水文地质、边坡结构等。最常用的数值模拟法有有限元法(FEM)、块状固结模型(BEM)、基于滑动体的内摩擦角分析等。
边坡安全稳定性分析
边坡安全稳定性分析
边坡是指山体或灰土山体边缘的倾斜地形，通常处于河流、海岸线、公路、铁路等陡峭的地形上。在自然界或人工工程中，边坡易受到地震、滑坡、风化等自然灾害和人为开挖等因素的影响，在长期的行程
中也会发生变化。因此，对边坡的安全稳定性进行分析非常重要。
边坡的稳定性分析方法
边坡的稳定性分析是指通过计算边坡的抗力和权重，确定边坡的自
然稳定性和力学稳定性的分析方法。边坡稳定性分析方法主要有以下
几种：
1. 极限平衡法
极限平衡法是结合坡面原始状态和当前破坏状态的假设，采用力学
平衡原理和边坡稳定条件，确定边坡在承受荷载下的最不安全条件。
它利用静力法的平衡条件来研究边坡稳定性，主要包括相对平衡法、
无积力平衡法和极限末次法等几种。这种方法适用于边坡网络简单、
土质单一的边坡分析。
2. 数值分析法
数值分析法是利用数学模型进行边坡稳定性分析，包括有限元法、
有限差分法等，通过数值模拟得出土体的位移、应变状态、稳定性系
数等，并计算塌陷和滑坡面等关键点的位置以及作用力的大小，进而
分析边坡的稳定性。这种方法适用于复杂数学模型的边坡分析。
3. 土工测试法
土工测试法是直接对地层进行试验和观测，通过实测得到土壤的性质参数，包括强度参数、变形参数等，从而分析土体的性质、本构关系和稳定性。土工测试法主要包括室内力学试验、现场力学试验、标准贯入试验和静负荷试验等种类，适用于模型试验和现场试验，可以充分测定有关实际的参数。
影响边坡稳定性的因素
边坡的稳定性受到许多因素的影响，其中最重要的影响因素是坡面的倾斜度、地质情况、土层结构、气象因素和人为开挖等。
边坡稳定性分析方法
边坡稳定性分析方法
1.等效悬臂梁法：该方法是最早推广的边坡稳定性分析方法之一、将
边坡抽象成一个悬臂梁，通过计算边坡的抗滑力矩和倾覆力矩，确定边坡
的稳定状态。该方法适用于边坡高度较小、悬臂梁较直的情况。
2.经验法：根据已有的边坡稳定性分析案例，总结出一些经验公式或
图表，通过输入边坡的几何参数和工程地质条件，计算边坡的安全系数。
这种方法适用于规模较小、地质条件复杂的边坡。
3.数值法：数值法是目前边坡稳定性分析最常用的方法之一、其基本
思想是根据边坡的地质条件和荷载情况，建立边坡的力学模型，通过有限
元分析或边坡位移法，计算边坡的安全系数。数值法适用于边坡规模较大、复杂地质条件的情况，具有较高的精度和灵活性。
4.解析法：解析法是一种应用解析力学理论和方法对边坡进行稳定性
分析的方法。将边坡看作一个弹性体，根据弹性理论计算边坡内应力和位
移分布，通过确定边坡的破坏面和荷载分布，计算边坡的稳定系数。解析
法适用于边坡规模较小、坡度较小、土体性质均匀的情况。
5.随机法：随机法是一种适用于复杂地质条件的边坡稳定性分析方法。该方法通过随机参数的模拟和概率统计，对边坡进行稳定性分析，并得出
边坡的可靠度和设计部位的取值范围。随机法能够考虑不确定性因素对边
坡稳定性的影响，提高了边坡分析结果的可靠性。
在进行边坡稳定性分析时，需要依据工程的实际情况和要求选择合适
的分析方法。此外，还需注意边坡地质勘察的精确性和工程设计的合理性，以确保分析结果的准确性和可靠性。
边坡稳定性分析与治理对策
边坡稳定性分析与治理对策
边坡稳定性是指山体或土坡在自然力和人为因素作用下的稳定性能。边坡稳定性分析与治理对策是地质工程领域的重要课题，对于保障人民生命财产安全、促进经济社会可持续发展具有重要意义。本文将从边坡稳定性分析的方法和治理对策两个方面展开论述。
一、边坡稳定性分析的方法
1. 地质勘察与监测：在进行边坡稳定性分析之前，必须进行详细的地质勘察工作，了解地质构造、岩性、地层厚度等信息。同时，还需要进行边坡监测，通过监测边坡的位移、裂缝等变化情况，及时发现边坡稳定性问题。
2. 地质力学参数测试：地质力学参数是进行边坡稳定性分析的基础数据，包括土壤的抗剪强度、摩擦角等。通过野外取样和室内试验，可以获得准确的地质力学参数，为稳定性分析提供依据。
3. 数值模拟分析：数值模拟是边坡稳定性分析的常用方法之一。通过建立边坡的几何模型和力学模型，采用有限元或有限差分等方法，模拟边坡受力情况，预测边坡的变形和破坏。
4. 统计分析方法：统计分析方法是边坡稳定性分析的辅助手段。通过收集大量的边坡稳定性数据，进行统计分析，得出边坡稳定性的概率分布，为工程设计提供参考。
二、边坡稳定性治理对策
1. 加固措施：根据边坡的具体情况，采取合适的加固措施，包括喷射混凝土、钢筋网片等。加固措施的目的是增加边坡的抗滑能力，提高边坡的稳定性。
2. 排水措施：水是导致边坡破坏的主要因素之一，因此采取排水措施是治理边
坡稳定性的重要手段。可以采用排水沟、排水管等方式，将边坡内的水分迅速排除，降低边坡的含水量，减少水力作用。
3. 植被恢复：植被的存在可以增加边坡的抗滑能力。在边坡稳定性治理中，可
岩土工程稳定性边坡稳定性分析方法综述资料
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由于假设条件与应用的方程不同，条分法分为非严格条分法与严格条分法.在非严格条分法中，通常只满足一个平衡条件，而不管另一个平衡条件。在土条的平衡中只满足力的平衡，而不满足力矩平衡，在总体平衡中只满足力的平衡或者力矩平衡。可见，非严格条分法的计算结果是有一定误差的。非严格条分法有两个末知数(安全系数和条间力的作用方向)。但只有一个方程.因而尚需作一个假定。非严格条分法通常是假定条间力的方向，由于假定不同而形成各种方法，有瑞典法、简化Bishop法、简化Janbu法、陆军工程师团法、罗厄法、Sarma法、不平衡推力法(传递系数法)等。严格条分法满足所有的力的平衡条件，它有三个末知数(安全系数、条间力作用方向和作用点)和两个方程，因而也要做一个假定。如果假定合理，其解答十分接近准确解。根据所用假设的不同，又分Morgenstern-Price法、Spencer法、Janbu法等.
2.1 边坡稳定性分析评价方法概述(8/19)
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② 弹塑性极限平衡分析法 弹塑性极限平衡法从分析边坡体的应力和变形入手，由边坡体的应力和变形特征来确定边坡体的极限平衡状态，从而避免对边坡体最小安全系数的反复计算及比选，达到减少工作量和提高准确率的目的。 弹塑性极限平衡法中采用强度折减法，即逐渐降低材料强度(即降低材料抗剪强度参数c和 的方法来逼近系统的极限平衡状态，并以屈服区的贯通来表征极限平衡状态的到达，把材料强度折减系数(Zi)定义为系统的整体稳定安全系数(Fs)。在地质条件、材料参数、屈服准则和本构关系正确的前提下，能够保证由此得到的稳定安全系数为真实稳定安全系数的下限。 弹塑性极限平衡法不必假设土条间的作用力和破坏面的位置和形状，因此，该方法能处理复杂几何轮廓和边界条件，有广泛的适用性和良好的应用前景。
岩土中的边坡稳定性分析方法
岩土中的边坡稳定性分析方法边坡稳定性是岩土工程中重要的研究内容，对于保障工程安全具有重要意义。岩土中的边坡稳定性分析方法多种多样，以下将介绍几种常用的分析方法。
一、平衡法
平衡法是边坡稳定性分析中最基本的方法之一。该方法基于稳定条件，即在不考虑边坡变形情况下，边坡上的重力和抗滑力之间达到平衡。通过计算边坡上各力的合力和合力矩，判断边坡的稳定性。
二、极限平衡法
极限平衡法是在平衡法基础上进一步发展的，主要用于对边坡的最不利失稳形态进行分析。该方法通过建立边坡失稳条件的公式，求解失稳时的平衡边坡剪切力和抗剪强度之间的关系，从而判断边坡的稳定性。
三、变形法
变形法是一种考虑了边坡变形的分析方法。在边坡失稳时，通过考虑边坡的变形和土体内部的力学性质，确定边坡的稳定性。该方法需要进行较为复杂的数值计算和模拟，但能更加真实地反映边坡的变形和稳定情况。
四、综合分析法
综合分析法是将以上几种方法综合应用的一种边坡稳定性分析方法。该方法通过综合考虑边坡的不同特点和条件，选用适当的分析方法进
行边坡稳定性评估。综合分析法可以有效地避免单一方法的局限性，
提高分析的准确性。
需要注意的是，在进行边坡稳定性分析方法选择时，应根据具体的
工程情况和数据条件进行合理选择。同时，在进行分析时也需要充分
考虑边坡土体的力学性质、水文条件、地质背景等因素，以获得更加
准确的分析结果。
总结起来，岩土中的边坡稳定性分析方法包括平衡法、极限平衡法、变形法和综合分析法。这些方法的选择应根据具体情况进行合理使用，以确保工程的安全性。通过科学准确的边坡稳定性分析，可以有效地
边坡稳定性评价方法综述
赤平极射投影法在岩质边坡稳定性分析中的应用研究 ,姚鹏程 赤平极射投影在预测地下矿山采场顶板冒落规模的应用 ,李历,
Xi'an University of Science and Technology
边坡稳定专家系统
定性评价方法
工程地质领域最早研制出的专家系统是用于地质勘察的专 家系统 Propecter，由斯坦福大学于70年代中期完成的。另 外，MIT在80 年代中期研制的测井资料咨询的专家系统也得 到成功地应用。在国内，许多单位正在进行研制，并取得了
Xi'an University of Science and Technology
数值分析法 ④块体理论（BT） 是由Goodman和Shi（1985）提出的，该方法利用拓扑学
和群论评价三维不连续岩体稳定性。其建立在构造地质和简
单的力学平衡计算的基础上。利用块体理论能够分析节理系 统和其它岩体不连续系统，找出沿规定临空面岩体的临界块 体。块体理论为三维分析方法，随着关键块体类型的确定， 能找出具有潜在危险的关键块体在临空面的位置及其分布。
Xi'an University of Science and Technology
数值分析法
①有限单元法（FEM） 该方法是目前应用最广泛的数值分析方法。其解题步骤
已经系统化，并形成了很多通用的计算机程序。其优点是部
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第31卷第2期Vol.31，No.2
西华大学学报（自然科学版）
Journal of Xihua University ·Natural Science
2012年3月Mar．2012
文章编号：1673-
159X （2012）02-0101-05收稿日期：2010-10-09基金项目：国家自然科学基金资助项目（40772174）；宜宾学院自然科学研究青年基金项目
作者简介：王玉平（1984－），女，助教，硕士，主要研究方向为岩土体稳定性分析与加固。
边坡稳定性分析方法综述
王玉平1，曾志强2，潘树林
1
（1．宜宾学院矿业与安全工程学院，四川宜宾644000；2．宜宾学院物理与电子工程学院，四川宜宾644000）
摘要：对目前边坡稳定性分析中所采用的方法进行了归纳，分析总结了图解法、极限平衡理论、数值分析方
法、
复合法等确定性分析方法的发展情况。详细分析了边坡稳定性分析方法的最新进展和边坡稳定性分析中的新方法、
新理论及各种方法的优缺点。指出随着计算机技术的兴起和软件的应用，多种方法的综合运用成为边坡稳定性分析的发展方向。
关键词：边坡稳定性；极限平衡理论；数值分析；评价方法中图分类号：TU43；P642．22
文献标志码：A
Summarization of Slope Stability Analysis Method
WANG Yu-ping 1，ZENG Zhi-qiang 2，PAN Shu-lin 1
（1．College of Mining and Safety Engineering ，Yibin University ，Yibin 644000China ；2．College of Physics and Electronic Engineering ，Yibin University ，Yibin 644000China ）
Abstract ：In recent years ，the great advance has achieved for slope stability analysis method．The deterministic analysis methods ，including graphic method ，limit equilibrium theory ，numerical analysis method and compound method ，are developed．The recent pro-gress of the slope stability analysis methods is analyzed in this paper and the advantages and disadvantages of new method of various an-alytical methods are pointed out．With the advent of computer technology and the software application ，comprehensive use of various methods becomes the development direction of slope stability analysis．
Key words ：slope stability ；limit equilibrium theory ；numerical analysis ；method of evaluation
边坡是一种自然地质体，按组成物质可以分为
土质边坡和岩质边坡，
在边坡角变化、地下水、地震力、水位变化等外因作用下，边坡将沿其裂隙等一些不稳定结构面产生滑移，当土体内部某一面上的滑动力超过土体抗滑动的能力，将导致边坡的失稳。边坡稳定性分析是岩土工程的一个重要研究内容，并已经形成一个应用研究课题，稳定性问题涉及矿
山工程、
水利水电工程等诸多工程领域，近年来受到越来越多的关注，研究方法层出不穷，其中主要以刚体极限平衡分析法和数值分析方法为主，而这些方法在设计参数的选取上都是按定值进行考虑的。然而，由于边坡受多种因素综合影响，其稳定性常表现出复杂多样性、不确定性等特征。随着数学方法的
发展和计算机技术的进步，
人工智能、神经网络、软件的应用等迅速发展，边坡稳定性分析方法不断发
展与完善。
1
传统分析方法的发展
1．1
工程地质类比法
工程地质类比法，又称工程地质比拟法，属于定性分析，其内容有历史分析法、因素类比法、类型比较法和边坡评比法等。该方法主要通过工程地质勘
察，首先对工程地质条件进行分析。如对有关地层岩性、地质构造、地形地貌等因素进行综合调查、分
类，
对已有的边坡破坏现象进行广泛的调查研究，了解其成因、影响因素、发展规律等；并分析研究工程地质因素的相似性和差异性；然后结合所要研究的边坡进行对比，得出稳定性分析和评价。其优点是综合考虑各种影响边坡稳定的因素，迅速地对边坡稳定性及其发展趋势作出估计和预测；缺点是类比
西华大学学报·自然科学版2012年
条件因地而异，经验性强，没有数量界限。在地质条件复杂地区、勘测工作的初期、缺乏资料时，都常使用工程地质类比法，对边坡稳定性进行分区并作出相应的定性评价，因此，需要有丰富实践经验的地质工作者，才能掌握好这种方法。
1．2边坡稳定性图解法
在边被稳定性分析中，常使用各种图解法，它是属于定性的方法，其优点是简单、直观、快速；缺点是带有一定的经验性和概念性。因此图解法常常用于规划阶段，或初步分析边坡稳定之用。用图解法分析，发现有问题的边坡应用计算验证。图解法分为诺模图法和赤平投影图法，诺模图法利用诺模图来表征与边坡有关参数之间的定量关系，从而求出边坡稳定性系数、稳定坡角和极限坡高，主要应用于具有圆弧性破坏面的滑坡；赤平投影图法利用赤平投影的原理，通过作图直观地反映出边坡破坏的边界，确定失稳岩土体的规模形态及其可能变形滑动方向等，从而对边坡稳定程度作出初步分析，并为力学计算提供基础，它主要用于岩质边坡的稳定性分析。王俊斌等［1］在山西省平遥—榆社高速公路勘察中，运用叠加了岩层产状、路线走向、边坡倾向、节理发育程度及地形坡向的玫瑰花图，使得路基的高边坡稳定性分析变得简明扼要，清晰地展现出各种结构面、坡面及路线之间的角度关系，为分析基岩边坡的稳定性提供了有效的证据。节理玫瑰花图解法无论是在滑坡路基、填方路基还是挖方路基边坡稳定性分析中，均简洁明了、简单易行，分析结果可信度高，在边坡路基段勘探与稳定性分析中应加以推广应用。1．3极限平衡分析法
极限平衡法是土坡稳定性分析中发展最完善、最早出现的确定性分析方法。其基本方法是：假定边坡的岩土体破坏是由于边坡内产生了滑动面，部分坡体沿滑动面滑动而造成的。根据具体情况选择合理的满足摩尔－库伦准则的滑动面，形状可以是平面、圆弧面和其他不规则曲面。由静力平衡关系，从而达到定量评价的目的并求出一系列滑动时的破坏荷载和最危险滑动面。其中包括普通条分法、改进条分法、毕肖普的改良方法、力平衡方法、Morgen-stern－NR及priceVE等方法，国内外土力学教程中主要介绍的各种极限平衡法［2］如瑞典圆弧法、sar-maSK法。其优点是模型简单、计算简捷，在不能给出应力作用下的结构图像的情况下，仍能对结构的稳定性给出较精确的结论。分析失稳边坡反算的强度参数与室内试验吻合度较好，使分析程序更加可信。但需要先知道滑动面的大致位置和形状，对于均质土坡可以通过搜索迭代确定其危险滑动面，但是对于岩质边坡，由于其结构和构造比较复杂，难以准确确定其滑动面的位置，而且确定时也带来很大随机性，这就给岩质边坡的稳定性分析带来较大困难。此外，极限平衡法没有考虑材料的的应力－应变关系，所求出土体条间的内力或滑条底部的反力均不能代表边坡滑动变形时真实存在的力，所得安全系数只是假定滑裂面上的平均安全度。这给边坡稳定性分析带来了很大的不确定性，而且无法对边坡的变形破坏模式作出判定。
1．4块体单元法
块体单元法介于刚体极限平衡法和有限元法之间，兼有2者的优点，工作量小，特别适用于如裂隙岩体那样的非连续介质问题，且块体元的应力精度与位移精度一致，因此按位移和应力求出的稳定安全系数比较接近。块体单元法以块体形心处的刚体位移作为基本未知量，即用分片的刚体位移模式逼近实际位移场，在块体单元之间设“缝”单元，反映结构的物理性质。根据虚功原理求出各块体形心处的刚体位移后，由缝单元2侧块体的相对位移确定缝面的变形和应力。块体单元法既保证了各块条的力和力矩的平衡，又考虑了它们的变形。而且，块体单元法可以反映非连续面2侧位移和应力可能不连续的特点，还提高了应力精度，使稳定安全系数的计算更为可靠，因此，块体单元法特别适用于具有软弱结构面岩体的稳定分析。
2数值分析方法的应用
2．1有限元法
有限元是边坡稳定性分析中用得较多的一种数值方法，它能满足静力平衡条件、应变相容条件，考虑了岩体的不连续性和非均质性，将无限自由度的结构体转化为有限自由度的等价体系，还能够模拟土体与支护的共同作用。它几乎适用于所有的计算领域，其最大优点是不但能进行线性分析还可以进行非线性分析，但是有限元这种方法在实际工程中受物理参数选取影响较大，对大变形求解、应力集中等问题的求解还有待改进。沈凤生等［3］考虑了F238断层以及各种泥化夹层，对23个典型断面考虑3种滑动形式，每种按不小于2万个潜在滑动面进行搜索求解最小安全系数及相应潜在滑动面的位置，采用三维有限元法对小浪底水利枢纽工程进水口南端山体高边坡稳定性进行了研究，根据应力计算的结果，在计算范围内截取典型的可能滑动的垂直剖面，在该剖面内的各结点应力采用三维有限元计算结果值，再根据沿滑移合方向上总阻滑力与滑动力相等的条件，求出该滑动面上的安全系数K。由于实际工程的复杂性，在运用有限元分析高边坡
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