余鑫

【摘 要】现如今关于岩石边坡稳定性方面的分析问题越来越多，采取一种有效地分析方法来处理是非常关键的，这便使得我们要通过合理的分析方法，来促进分析工作的进一步开展。因此，本文针对岩石边坡的分析方法开展了定性描述，希望本文的分析能给广大工作者带来进一步的理解。

【关键词】岩石边坡；稳定性；分析方法

一、边坡稳定性分析注意要点

在巖石边坡稳定性的分析当中，往往不能只单独地采取一种方法。由于只采取一种方法往往会导致分析进行的不是很全面，因此我们在分析过程中往往要采取两种或两种以上的分析方法来对岩石边坡的稳定性问题开展全面分析，以保证其全面性。

二、岩石边坡稳定性分析背景

岩石边坡稳定性相关的问题一直是我们岩石工程所探讨的重点。在我国的许多建设工程中往往都要涉及到这一方面的问题，因此当我们在处理这些问题的过程中便进一步促进了岩石边坡稳定性分析方法的进步。随着我们对岩石边坡稳定性分析方法地进一步运用，这一方面的知识运用变得越来越成熟，本文便在此对岩石边坡稳定性分析方法做出相应阐述，以此来为岩石边坡稳定性分析的理论与应用提供相应意见。

三、岩石边坡稳定性分析方法

目前岩石边坡稳定性分析方法往往分为两大类。第一类便是在明确滑坡面之后，根据其滑裂面上的上滑力与下滑力的大小来计算出边坡的安全系数。此类方法的代表有极限平衡法、关键块理论等。而另外一类却是运用数值分析的方法来明确边坡的位移场以及应力场，再运用超载法来使得边坡达到极限状态，由此来获取安全系数。现便将这几类主要的岩石边坡稳定性分析方法来做进一步阐述。

（一）极限平衡法

由于其运用的十分简便，而且其适用性也很强，在岩石边坡稳定性的分析方法中，极限平衡法往往运用地相当频繁。岩石工程当中大多数均采用刚体极限平衡法，其内容便是把岩块看成一个刚体，问了计算的简便而忽略了岩体的应力应变关系[1]，因此此类方法便无法考虑到边坡的变形与应力分布。然而在实际分析的过程中，采取极限平衡法来对岩石的边坡稳定性开展分析时，能够全面体现出岩石边坡岩体稳定性中碎裂岩体的不均匀性[2]。

（二）数值计算方法

采取此类方法来分析岩石边坡的稳定性时有许多优点。由于岩石边坡工程其地质环境相当复杂，加上岩体的不连续性、不均匀性、各向异性等特性，便使得边坡工程问题的处理过程变得极其困难。数值计算方法却可以有效地应付此类难点。其主要原理在于分析出岩石边坡岩体的破坏准则，从而相应地区分出拉裂区、塑性区以及压碎区，同时也能明确得出岩石边坡的起始破坏地点以及岩石渐进破坏的过程，通过这一方面的分析环节便可充分把握住岩石边坡的位移场、应变场与应力场，从而制定出分步开挖的计划，此外也能在施工期间掌握岩石边坡与工程加固彼此的相互影响，而相应的在这一环节里也要综合考虑到外界因素对岩石边坡稳定性所带来的影响，比如爆破、地震、地下水渗流等[3]。当我们对其开展分析时往往采取的分析手段分为有限元法、离散元法、边界元法等，而数值计算方法便是将这几类手段综合运用起来联合处理相关的问题，以此来简化复杂的岩石边坡问题。

（三）定性分析法

定性分析法是岩石边坡分析方法中最基本的方法，然而相对于另外的两种常用手段，其需要收集整理的资料非常多，此外，也得对岩石边坡的地质环境做出进一步的分析。当处于地质环境分析期间，其分析的关键点还是在于工程地质的类比以及水库塌岸等方面内容。同时我们也能够和过去对此地的岩石边坡稳定性的分析资料做出对照，以此进一步提高分析的准确性[4]。

（四）其它方法

由于岩石边坡工程所涉及到的岩体其形态、形成条件各有不同，彼此存在的差异很大。各类方法均是根据不同的角度来对岩石边坡的稳定性问题开展了探讨，例如离散元是根据离散块体这一内容来对边坡开展应力以及位移计算，而极限平衡法只是考虑了变形破坏的极限状态。由于岩体形态相当复杂，确定性的计算手段不能概括这一特性，经过一个抽象的数学模型所求取答案会与实际有所偏差，为此，便诞生了一系列的不确定性手段。

神经网络方法可以模拟人脑的思维，具备了非线性、并行性以及强泛化性等特点。如今，BP网络在地质体神经网络中运用较多，对于此种方法广大学者对其作出的研究也十分全面。如卢才金等（1999）[5]对照之前所作出的研究结论对此方面内容作出了综合性改进，并将其运用于岩石边坡稳定性评判之中，同时也相应地构建出了评判模型。

边坡稳定性分析的过程充满了不确定性、随机性以及模糊性，传统的手段为定值方法，这一手段往往忽略了其不确定性因素，所给的安全系数无法充分体现出分析对象的安全可靠程度，针对这一类问题可以通过模糊的数学方法来处理它，如刘瑞玲等（1999）[6]通过Fuzzy数学方法来全面顾及工程的实际经验，并构建出Fuzzy综合评判模型。

四、结论

综上所述，通过对岩石边坡稳定性的分析，进一步对极限平衡法、数值分析法、定性分析法以及其它分析法开展了详细叙述，以此来方便读者在处理此方面问题时有较好的应用。此外，岩石边坡稳定性分析在这十几年所取得的成果相当突出，不仅完善了传统的手段，而且还诞生了新的理论手段。

（1）如今边坡稳定性的分析方法种类包含很多，很大部分手段均属于极限平衡法。其优点便突出在简便、适合性高，可其将滑体当成了刚体，边界条件并不充分，如此便使得其结果造成了浪费以及具备一定的危险性。而目前很多学者正在做出进一步的努力来弥补这一方面的不足；

（2）从上个世界60年代起，边坡工程的数值分析出现得越来越频繁，如今便可充分地模拟出岩体非线性本构关系以及施工流程、流体以及地震对边坡所带来的作用效果。然而通过计算结果来评判边坡的稳定性程度目前还是缺少相应的有效的、被广泛承认的方法。同时因为影响边坡稳定性的因素涉及到很多方面，加上岩体的复杂性及其本构关系等，这便让岩石边坡的数值分析还要经过很长的发展时间方可迈向成熟；

（3）因为岩石边坡工程现实的状况相当复杂并且其涉及到的影响要素很多，若仅仅只采取一种方法往往无法明确评判出一个边坡的特性，因此要综合运用两种或两种以上的方法来处理岩石边坡稳定性的相关问题；

（4）岩体参数确定及稳定性分析过程中涌现出新的手段，诸如神经网络、模糊数学等，虽然这些年来发展的十分迅速，但毕竟是后起之秀，依旧存在某些缺漏，并不完善，如今还没有广泛运用在实际的边坡工程之中，因此还得进一步全面发展这一方面的内容，争取早日让其在岩石边坡工程中展现出强大的力量。

【参考文献】

[1] 王宇，苏生瑞，余宏明.基于稳定性耦合分析法的余王扁边坡稳定性分析[J].煤田地质与勘探，2010（05）.

[2] 刘杰，李建林，王乐华，骆世威，朱敏，周济芳，赵宗勇.三种边坡安全系数计算方法对比研究[J].岩石力学与工程学报，2011（S1）.

[3] 曾亚武，田伟明.边坡稳定性分析的有限元法与极限平衡法的结合[J].岩石力学与工程学报，2005（S2）.

[4 ]徐炎兵，刘金龙，伊盼盼.基于有限元技术的边坡稳定性考察[J].矿业研究与开发，2009（03）.

[5] 卢才金等.改进的BP网络在岩质边坡稳定性评价中的应用[J].岩石力学与工程学报，1999 ，18（3）：303-307.

[6] 刘瑞玲等.岩石边坡稳定性和Fuzzy综合评判法[J].岩石力学与工程学报，1999，18（2）：170-175.endprint