边坡稳定性分析方法简介

边坡稳定性分析方法简介介绍了边坡稳定性分析的极限平衡法：瑞典圆弧法、简化 Bishop 法、简化 Janbu法、Morgenstern&Price法、Spencer法以及嚴格Janbu法；以及边坡稳定的 可靠性分析方法：蒙特卡洛法、可靠指标法、统计矩法、模糊可靠度分析法以及 随机有限元法。标签：边坡稳定性 滑坡 极限平衡法 可靠性分析方法一、引言滑坡是指人工或自然边坡在外界因素的诱发下丧失自身稳定性而发生滑移 的地质现象，是一种严重的地质灾害，长期以来给人类造成了巨大的财产损失和 人生伤害，是人类面临的三大自然灾害之一。我国是滑坡多发国家之一，据中 国地质环境公报有关数据显示，我国 2012 年全国共发生各类地质灾害 18751 起，全年共造成人员伤亡 1021 人，其中发生滑坡灾害 8971 起，造成人员伤亡 379 人，分别占地质灾害总数的 47.8%和 37.1%。因此研究边坡稳定的影响因素 及滑坡的发生机理，探索滑坡的防治技术具有极高的社会价值。鉴于此，人类对 边坡稳定的研究已有将近百年的历史，这使得边坡稳定性分析的方法也极大的丰 富了起来。二、边坡稳定的极限平衡分析方法极限平衡法假定边坡出现滑动面且处于极限平衡状态，然后将边坡离散成有 垂直边界的土条，假设土条为刚体（即不考虑土条的变形），建立土条的静力平 衡方程，通过求解静力平衡方程得到边坡的安全系数。1776 年法国工程师库仑 提出了计算挡土墙土压力的方法，标志着土力学雏型的产生； 1857 年朗肯在假 设墙后土体各点处于极限平衡状态的基础上，建立了计算主动和被动土压力的方 法；库仑和朗肯在分析土压力时采用的方法后来被推广到边坡稳定分析中，形成 了一个边坡稳定性评价体系，这就是极限平衡法。在过去将近一个世纪中，这一 方法逐步从一种经验性的简化方法发展成一个具有完整理论体系、较为成熟的分 析方法。（1）瑞典圆弧法。瑞典人 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。虽然假设过于 简单，但是构成了条分法的雏形。同时，由于滑动面是圆弧，因此法向力通过圆 心且对圆心取矩时不出现，使计算工作大大简化。同时，本法直接可求得安全系 数，不需要迭代求解。因此在没有计算机的年代，这是一个实用的方法。（2）简化Bishop法。Bishop对传统的瑞典圆弧法作了重要改进。首先，他 提出了安全系数的定义，即：