摘要：以简化Bishop法搜索土体内部最不利圆弧滑动面，确定上阶土质边坡的稳定安全系数；对下阶岩土混合基坑边坡，采用圆弧折线联合搜索法确定最危险的滑面。分析表明，对于岩土混合边坡，最危险的滑动面不一定是土体内部的圆弧滑动面或是岩土分界面，边坡可能沿圆弧面+岩土分界面破坏，为边坡工程设计提供一定的参考。
关键词：边坡稳定；岩土分界面；安全系数；圆弧滑动面；折线滑动面
1 研究背景
在我国，山地面积占国土面积的三分之二以上，滑坡灾害时有发生，人们的生命财产安全受到了极大的影响。除了众多自然边坡的存在外，随着我国经济的不断发展，大量民用与工业建筑也在逐渐的兴起，从而导致数量众多的人工边坡应运而生，在西部地区更为明显。故此，准确的评价边坡稳定性成为了预防滑坡灾害的重要途径之一。
自瑞典人Petterson最早提出极限平衡条分法的概念以来，国内外许多学者对极限平衡法在边坡稳定性分析中的应用展开了深入研究，对条分法的假定进行深入的完善，形成较为完善的理论体系。基于极限平衡理论的条分法是目前边坡稳定分析中常用的分析方法之一，在工程中应用较为广泛。本文采用简化的Bishop法分析土体内部沿圆弧滑动面的稳定系数；同时，圆弧折线联合搜索法确定最危险的滑面，得到岩土混合边坡的稳定系数；总结相应规律，为为边坡工程设计提供参考。
2 基本理论
（1）简化Bishop法
所谓的极限平衡法就是把滑动土体划为多个垂直土条，然后对所划分的土条力和力矩平衡条件进行分析，通过静力平衡方程来求解。刚体极限平衡原理的基本假定如下：①滑动面以上土体为刚塑性材料，在分析其受力和变形过程中，忽略其内部变形；②滑动土体处于极限强度状态；③破坏时，滑体在力的作用下处于静力平衡状态。
Bishop法考虑了土条间的水平作用力，而忽略土条间竖向剪应力，计算公式为：
3 算例分析
本文以实际工程中两阶岩土混合基坑边坡为例，分析临时边坡的稳定性，确定最不利滑动面。
3.1工程概况
本工程安全等级为二级，边坡高度8.5米，采用两阶放坡，上阶边坡高度为4米，下阶边坡高度为4.5米，上下阶临时坡率1：1.5，中间平台宽度为3.5米，计算简图如下：
上述计算结果表明：此基坑边坡在天然工况和饱和工况下均处于稳定状态；两种工况下，边坡的安全系数相差较大，工程中应根据土质情况，排水条件等因素，采用合适的土体参数进行边坡设计，兼顾安全性与经济性。
3.2.2 岩土界面稳定验算
对于岩土界面外倾的混合边坡尚应验算沿岩土界面滑动的安全系数，本项目下阶边坡分别验算土体内部的圆弧滑动面、岩土分界面、圆弧面+岩土分界面的稳定安全系数，其计算结果如下：
上述结果表明：岩土混合边坡最不利的滑动面可能不是土体内部的圆弧滑动面或简单的沿岩土分界面，而有可能为圆弧+岩土分界面，其安全系数差别较大；对于较为复杂的岩土混合边坡，折线滑动面更容易搜索到全局极值。
4结论
1）边坡在天然工况和饱和工况下的稳定安全系数相差较大，工程中应根据土质情况，排水条件等因素，采用合理的土体参数进行边坡设计。
2）均质土层边坡当圆弧法的圆心与折线法的矩心相近时，两种方法计算得出的稳定安全系数相差不大。
3）复杂的岩土混合边坡最不利的滑动面可能不是土体内部的圆弧滑动面或简单的沿岩土分界面，而有可能为圆弧+岩土分界面；稳定分析时，应合理选用土层及层面的参数，采用圆弧折线联合搜索法确定最危险的滑面。
4）对于地质情况复杂的边坡采用圆弧滑动面容易陷入局部极值而无法得到最不利滑动面，而折线滑动面能更好的搜索到全局极值。
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论文作者:祝小凯
论文发表刊物:《防护工程》2018年第31期
论文发表时间:2019/1/14
标签：岩土论文; 圆弧论文; 安全系数论文; 折线论文; 基坑论文; 界面论文; 稳定论文; 《防护工程》2018年第31期论文;