【边坡稳定性分析方法研究现状的文献综述3400字】

边坡稳定性分析方法研究现状的文献综述边坡稳定性分析方法对边坡稳定性分析影响重大，而随着边坡工程的建设发展，众多国内外研究学者不仅致力探讨边坡稳定性分析方法，还将大部分的边坡稳定性分析方法主要划分为定性分析方法和定量分析方法，而定量分析方法包括确定性分析与不确定性分析[10-12]。1.定性分析方法定性分析法通过分析已变形坡体的成因和变形破坏方式，从而定性判断边坡稳定性状况。采用定性分析方法，需要考虑影响边坡稳定性的各种因素来分析边坡的稳定性，从而体现出定性分析方法的特点，初步判断边坡的稳定性[13]。由于定性分析方法的简便和快速，故其常被应用到边坡工程分析中，而定性分析方法种类较多，为此常用的定性分析方法具体有：（1）图解法图解法分为诺模图法和投影图法，投影图法主要包括实体比例投影图法和极射赤平投影法等。图解法主要突出的优点在于不仅简便判断坡体的滑动方向，还能够快速判断出坡体的稳定类型，为此近年来投影图法随着国内外工程地质研究的发展而得到更广泛的应用。2016年，黄凯湘等人结合岩质边坡的地形和结构面数据，再利用图解法和有限元法一起分析岩体结构面切割体的稳定性，结果能够快速精确评定边坡的结构面切割体的整体稳定性[14]。2017年，鲁宝锋详细介绍了图解法和极限平衡法的应用，再通过引进具体的边坡实例来说明分析方法，通过结合图解法的定性判断与极限平衡法的定量分析的应用，使得边坡的稳定性评价更加快速和精确[15]。2017年，DulanjaleeP等人为了探讨某边坡的破坏模式类型，故采用定性分析方法和极限平衡分析进行综合评价分析，结果不仅确定实例边坡的破坏模式，还求出边坡稳定安全系数[16]。（2）工程地质类比法工程地质类比法是一种经验方法，该方法主要是以工程地质条件作为经验数据，再从中选择合适的边坡物理力学参数，再求算出新的边坡物理力学参数，最后评价边坡的稳定性和判断边坡的破坏类型。利用工程地质类比法不仅能够评价边坡岩体的稳定情况，还可以判断边坡加固之后的稳定性变化情况，为此该方法在工程中得到广泛的应用。2013年，易发成等人从多个分析角度解决工程地质类比法的可比度确定和计算公式难点，再利用原方法的优点提出了一种评价效果更好的新型边坡稳定性分析方法[17]。2015年，WeiGao为了探讨分析方法的计算和评价效果对边坡稳定性的影响，利用传统的分析方法（工程地质类比法）与新型分析方法对实例边坡进行稳定性分析，通过结果对比分析，结果表明：新型分析方法能够快速评价岩质坡体的稳定性，具有较高的有效性、实用性[18]。2019年，李奎为了研究某边坡的稳定性情况，而提取几组地质特征相似的边坡，再利用工程地质类比法对这几组类似边坡进行稳定性分析，初步评价这几组边坡的稳定性情况，以致判断某边坡的稳定情况[19]。2.定量分析方法定量分析方法一般包括确定性方法和不确定性方法，近年来，定量分析方法的工程应用随着边坡工程建设的发展而日趋成熟。而定量分析方法在应用力学原理和本构关系的基础上加入计算机技术来分析边坡的稳定性，实现数值分析求得的稳定安全系数结果与实际情况更相近[20]。在实践工程应用中，确定性方法常用为极限平衡法、数值分析法等，不确定性方法常用为可靠度评价法、灰色系统评价等，具体如下：（1）极限平衡法在工程应用中，随着极限平衡理论逐渐完善，采用极限平衡法分析边坡稳定性的好处逐渐突出，再加上极限平衡法的分析计算简便、结论较精确，以致极限平衡法普遍应用在国内外边坡工程研究中，且取得了显著的研究成果。随着工程技术的进步，国内外众多研究学者在传统的限平衡法基础上进行修正，通过修正后而提出新的极限平衡方法，有以下：瑞典法、简化毕肖普法、不平衡推力法、罗厄法等[21-22]。而随着工程建设的发展，国内外众多研究学者对边坡稳定性分析提出了更高的要求，为此在极限平衡法基础上结合计算机技术，开发出一系列大型数值分析软件，伴随着数值分析软件的发展，利用数值分析得到的稳定安全系数结果与实际情况逐渐相近。2019年，MehmetSari以某斜路堑边坡为例，采用工程经验法和极限平衡法分析路堑边坡的稳定性，结果表明：坡体倾斜面具有不连续控制滑动模式的破坏潜力，主要是楔形滑块的破坏，但也可能发生块体倾倒和平面破坏[23]。2020年，冯炜等人为了研究抗滑桩作用在坡体的抗滑效果，采用极限平衡法计算分析边坡稳定性，结果表明：边坡支护效果与抗滑桩桩位、桩长和桩间距等因素有关[24]。范利频等人通过岩石力学试验、现场调查和数值模拟等手段，进行了极限平衡法和有限元强度折减法的模拟分析，通过对比分析两种方法的塑性应变过程和边坡的安全系数，结果表明：两者得到的边坡安全系数相近，两种分析方法均可靠[25-26]。（2）数值分析方法近年随着一系列边坡工程失稳的事例发生，采用刚体极限平衡理论来分析边坡的稳定性已经不满足实际情况，难以解决复杂的工程问题，但随着计算机技术的发展，不仅加速本构理论的发展，还相继提出数值分析方法给边坡稳定性的分析带来新的思路。由于本构理论不仅揭示了本构关系特性规律，还被利用来建立本构模型，解决实际工程问题，则数值分析法脱离不了本构理论[27]。随着工程技术和计算机技术共同进步，陆续开发出了一系列新的数值分析方法，方法主要有：离散元法、有限差分法、边界单元法、等[28-29]。这些数值方法伴随着计算机技术的发展和数值计算方法的应用，逐渐在国内外的边坡稳定性分析中应用。2016年，刘佳龙等人为了研究锚杆参数（锚固角度和锚杆长度）对边坡稳定安全系数影响，采用数值分析方法对边坡进行数值分析，结果表明：锚杆参数对边坡稳定安全系数影响的大小程度依次为锚杆长度、锚固角度[30]。2020年，白向华等人为了分析边坡内部的应力状态和稳定安全系数变化，采用综合数值分析法对边坡进行稳定性分析计算，结果表明：通过综合数值分析法的对比分析和相互验证，能够提高数值计算分析结果的可靠度[31-32]。RKBhasin等人对某边坡进行数值计算分析，利用不同类型的有限元数值分析方法对比分析计算，结果得到的边坡稳定安全系数极为接近[33-34]。（3）不确定性分析方法在实际工程中，物质成分、工程地质环境、地质原因和岩层结构等分布不确定性的因素都会影响边坡稳定性，由于这些因素呈现一定随机变量分布，为此工程领域的众多科研学者利用工程理论结合数理统计理论实现一些定量分析中的不确定性评价方法。在如今工程领域中，不确定性分析方法通常包括有：可靠度评价法、人工神经网络法、灰色系统评价法、模糊评价法等[35-36]。如今工程问题越来越复杂，影响边坡稳定性的因素不确定性，故常用的确定性分析方法无法精确分析较复杂的边坡稳定性，而采用不确定性分析方法能够有效解决复杂工程问题。2012年，Johari等人为了评价某岩质边坡的可高度，而以岩体的抗剪强度为随机变量，利用不确定分析方法对边坡进行评价[37]。2015年，吕康亭等人为了探讨定量分析方法对边坡稳定安全系数精确度的影响，故采用可靠度理论（不确定性分析）和有限差分法（确定性分析）对边坡进行稳定性分析计算对比，结果表明：相比确定性分析方法，不确定性分析方法求得的稳定安全系数也有同样的可靠度[37]。2018年，刘哲等人为了分析岩土体的各种不确定性参数对边坡稳定性的影响，故采用不确定性分析方法进行稳定性分析，结果表明：对边坡稳定性影响较大的不确定性因素有地震动系数、岩体强度系数等[38]。综上所述，现阶段国内外研究学者对边坡稳定性分析方法已进行大量的探讨，不仅仅对稳定性分析方法进行具体分类，还结合工程实际研究边坡稳定性分析方法的适用性。参考文献蒋鹏飞,李志勇,舒安平,等.公路边坡防护技术[M].北京:人民交通出版社,2011:23-24.崔正权,李宁.边坡工程一理论与实践最新发展[M].北京:中国水利水电出版社,1999.穆超越.边坡稳定性分析及综合治理研究[D].河北:河北工程大学,2017.国外岩体土力学方面研究工作概况[J].力学情报,1973,(03):41-53.贺传仁.岩质高边坡稳定性分析及综合治理的研究[D].湖南:中南大学,2013.任克峰.边坡稳定性分析方法的研究现状[J].中国高新技术企业,2015,(26):101-102.吴振波,胡云进,杨欢.强度折减法分析边坡稳定性的研究进展[J].绍兴文理学院学报(自然科学),2019,39(03):28-37.HadadouR,Merrien-SoukatchoffV.Monitoringandmodellingbythedistinctelementmethodofaslopeslipping[J].InternationalJournalofSurfaceMining,ReclamationandEnvironment,1997.侯克鹏,阮永芬.离散元法模拟边坡稳定性若干问题探讨[J].昆明理工大学学报,2000,(01):92-94.赵胜杰,苏健.边坡稳定性分析方法现状及发展简述[J].土工基础,2012,26(06):92-95.李方中.边坡稳定性分析研究现状[J].河南建材,2014,(01):125-126.周东升,杨凤芸,武帅萌.边坡稳定性分析研究现状与展望[J].露天采矿技术,2017,32(07):28-30.张鹏.露天转地下开采边坡稳定性研究现状分析[J].科技风,2019,(09):97.黄凯湘,邓钟尉,田培先.基于极射赤平投影法和强度折减法的岩质边坡稳定性分析[J].广州建筑,2016,44(01):21-25.鲁宝锋.图解法与极限平衡法在边坡稳定分析中的应用[J].绿色环保建材,2017,(02):225-227.D