基于有限元強度折減法的單雙面邊坡穩定性分析*

高 馮 李小軍 遲明杰

(①中國地震局地球物理研究所，北京 100081，中國) (②中國地震災害防御中心，北京 100029，中國) (③北京工業大學建筑學院，北京 100124，中國)

0 引 言

巖土邊坡失穩是常見的地質災害，特別是大地震發生時，地震影響區往往會發生大量的河湖岸和山體滑坡，巖土邊坡失穩及其影響問題成為工程建設所關注的重要巖土工程問題。極限平衡法和有限元強度折減法是目前工程實際中開展邊坡穩定分析的最主要方法(呂慶等，2008；柳林超等，2009；張永明等，2009；陳力華等，2012)。相較于極限平衡法，有限元強度折減法具有較好的靈活性易于處理復雜的巖土邊坡問題，通過引入土體彈-塑性本構關系直接計算出土體塑性應變區的出現和擴展，在邊坡可能存在的滑動面位置不了解的情況下可計算確定坡體失穩的滑動面，包括其形狀和位置。針對復雜的巖土邊坡問題采用有限元模型進行計算分析，雖然計算量往往巨大，但隨著非線性有限元分析方法的發展和高性能計算機的利用，巖土邊坡穩定性分析的有限元法應用越來越普遍。

控制巖土邊坡穩定性的土體力學參數主要有巖土介質的黏聚力、內摩擦角、彈性模量和泊松比，其中土體的黏聚力和內摩擦角相比彈性模量和泊松比是更為重要的影響參數(潘新恩，2014)，進一步在土體出現塑性狀態后，土體的黏聚力和內摩擦角會對土體邊坡的穩定性起到控制性作用。以往針對單面邊坡穩定性問題較多，研究手段和方法包括振動臺試驗分析(李果等，2016；……