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边坡稳定性评价方法研究现状
作者：张懿婷
来源：《居业》2016年第04期
[摘要]通过对国内外现有边坡稳定性评价办法的整理，从经典的极限平衡法、边坡稳定性数值解法以及基于优化算法边坡稳定性评价三个角度出发，介绍了条分法、有限元法、神经网络法等边坡稳定性的评价办法，进一步介绍了近年来的改进边坡稳定性评价方法，为土木工程以及水利工程的边坡设计和加固提供参考。
[关键词]边坡稳定；条分法；有限元；神经网络
文章编号：2095-4085（2016）04-0026-02
近年来，我国各地不断出现因为边坡失稳引起的灾害事件，这些问题的出现不但造成了巨大经济损失，同时也造成了大量的人员伤亡。影响边坡稳定性的主要因素有：边坡的坡角、边坡的土质以及岩质情况以及水文地质环境。很多边坡的失稳是由于在设计和评估边坡时未能有正确的评价，因此对边坡稳定性进行较为准确的评估是十分有必要的。
1.极限平衡法
极限平衡法是评价边坡稳定性方法中最为经典的力学平衡评价办法。极限平衡法根据边坡的土质不同分为两种不同的分析方式。砂土类的边坡在破裂滑移的时候常常出现直线破裂面，细粒土边坡的破裂滑移面通常是圆弧状。砂性土边坡运用直线破裂面法进行力学平衡的推导，从边坡稳定性系数的角度进行分析。该法假定土体边坡为均质体，并运用静力平衡的方式假定破裂滑移面，通过计算边坡滑裂面上部的抗滑力与滑动力的比值为边坡稳定性系数进行表示。细粒土边坡的极限平衡计算常运用条分法算其稳定性。最先提出条分法计算粘性土边坡稳定性的为费伦纽斯，因此最早的条分法为费伦纽斯条分法，之后的学者对此条分法做了一系列的改进，其中较为典型的瑞典条分法的计算步骤如下：
①假定土体边坡为均质体，土体抗剪强度根据库伦摩尔准则如式（1）
式中：c为粘聚力，Φ为内摩擦角，α为滑移面的法向应力。
②假定可能发生的边坡滑面为圆弧滑动面，计算各个圆弧面所对应的稳定系数，稳定系数最小的即为最危险滑动面。
③将假定的圆弧滑动面分成垂直的n个条状，假定各条状之间无相互作用力
④该圆弧上的稳定系数K值的计算如式（2）式中，L表示滑移面弧长，W i为第i条的重量，αi表示第i条块的剪切面与水平面的夹角。