段鹏宇

(河北地质大学 地球科学学院，河北 石家庄 050031)

0 引言

边坡失稳主要是在外界不利因素影响下触发的[1]。这些不利影响因素导致边坡土体剪应力增加或抗剪强度降低，使土体抗滑力小于下滑力从而造成边坡失稳发生滑动[2-3]。随着社会经济的发展，越来越多的建筑修建在边坡顶部，因此造成的土质边坡失稳导致的工程事故问题愈发严重，已严重影响到了人民群众的生命财产安全。进行建筑荷载条件下边坡稳定性研究对指导安全施工，避免土质边坡失稳具有重要意义。

边坡稳定性分析经过数十年的理论和实践研究，其研究分析方法已发展较为成熟。目前，研究分析边坡稳定性的确定性方法主要有极限平衡法(Limit Equilibrium Method,LEM)[4-5]和有限元分析法(Finite Element Method,FEM)[6-7]。但是，这两种方法在应用上都存在一定局限性：LEM基于静力平衡理论，只能对边坡稳定性状态进行宏观的判断，不能对边坡土体的应力和应变特征进行全面分析，因此适用于均质土边坡，不适用于地层岩性复杂的边坡；FEM引入变形协调的本构关系使得其理论更加严谨，不需要事先假定破坏面的位置或形状，并且可以通过边坡的应力应变变化来分析边坡的变形破坏过程，但是FEM不能给出明确的边坡稳定系数和滑动面。

单一的LEM或FEM都不能对边坡进行全面的稳定性分析，因此本次研究采用FEM和LEM相耦合的有限元极限平衡法(Finite Element Method - Limit Equilibrium Method，FEM-LEM)对建筑荷载条件下边坡稳定性进行分析。将计算得到的有限元应力导入到传统的极限平衡分析，每一个单元应力已知，可以计算出每个条块底部中点的正应力和下滑剪应力，每个土条的下滑力和抗滑力都求出来以后，把这些力在滑动面上积分，就可以求出边坡稳定系数。……