岩土边坡地震稳定性评价方法的理论与实践分析

岩土边坡地震稳定性评价方法的理论与实践分析

孟祥瑞

长江大学湖北荆州434100

【摘要】本文中通过详细分析了在岩土边坡经地震作用后对其稳定性进行评价可应用的物理实验、统计分析、计算分析等方法，并针对性地提出了其相应方法实践取得的效果。旨在以此探究针对岩土边坡地震稳定性可应用的良好评价方法，以此为相关地震灾害研究工作提供一定的技术参考。

【关键词】岩土边坡；地震；稳定性；评价方法；实践

前言

在目前泥石流、地震等地质灾害层出不穷的环境影响下，灾害影响、防御等相关研究已然成为了备受关注的研究课题，而在此过程中岩土边坡稳定性与地震灾害指示的关联也逐渐开始受到了众多学者的广泛关注[1]。由于岩土边坡本就存在着极高的不稳定性，而在经地震作用后则极有可能导致其稳定性更受损害，继而形成极为不良的影响效果。因此，深入探究岩土边坡地震稳定性的评价方法在今后地震相关研究工作中可见占据着不容小觑的研究地位。

一、物理实验评价方法

物理实验主要是汇总相应评价边坡的各项参数，并在结合物理相似原理的认知基础上制作等同于相应岩土边坡缩影的实验模型，加之利用现代化仪器模拟地震实际过程的评价方法[2]。以此探究其相关作用下岩土边坡对地震动力响应的表现，以及边坡失稳的实际现象。在此评价方法的实施过程中可直观、真实的观察到岩土边坡在实际地震过程中其薄弱部分与相对稳定部分，以此可为相关评价提供较为直观的指示信息。其评价方法在实践过程中可见存在着离心机与振动台两类实施方法。其中振动台可见多被作为国内相关研究首要选择的实施方法，而离心机试验仍未得到广泛利用。振动台相关研究多采用结构简单的模型，并基本以简谐波作为地震动试验输入主要方式。在试验过程中可对岩土边坡破坏现象及动力变形特征起直观反映的效果，并可为相关理论评价方法提供一定的验证依据及补充信息。但其在实际应用过程中同时也存在着试验时间较长、成本较高、需要人员多等开展缺点，并且还存在着难以模拟实际地震波长与实际边坡尺度比例关系的开展难点，继而可见其在实际应用过程中还存在着一定的不准确性及应用局限性。

二、统计分析评价方法

统计分析法是在岩体边坡地震稳定性评价过程中过程简便、成效较快的评价方法。其方法的实施原理主要是通过调阅发生地震区域实际相关情况，并结合相关地震滑坡理论基础做相应岩土下边坡稳定性分析评价工作[3]。在其相关评价方法实践过程中可见，通过调查相关岩土边坡地震崩滑实例、分析相关崩滑地点参数等操作可有效地分析出相应岩土边坡失稳综合指标、边坡地震失稳特性、地质区域临界加速度数值等信息，以此可为相关边坡失稳提供翔实的数值参考标准。其方法在实施过程中可有效地总结、分析、判断出相关岩土边坡地震稳定性变化的规律和指标，但实践中同时存在着耗费人力物力资源巨大、调查花费时间较长、久远记录难以查阅等开展难点.因而可见在现阶段科技发展程度较高的环境中仍缺乏着较高的实用性与评价快速性。

三、计算分析评价方法

1.拟静力分析法

拟静力分析法是现阶段在边坡地震稳定性评价中获得广泛利用的计算分析法，其方法的实施原理是基于静力稳定分析法的认知基础上，将岩土边坡受地震动荷载应用常静力来代替实施计算。在实际应用过程中主要会将地震作用力简化转变为水平方向与竖直方向恒定加速度的作用力，然后根据其认知方式将地震影响惯性力以边坡滑坡体为重心进行模拟静力形式作用。并在极限平衡理论的基础上科学地建立起静力、力矩等相关平衡方程，再由此方程参数以科学地进行边坡抗震安全系数评估计算。其评价方法在实践过程中可通过添加相应地震系数进行计算，由此直接反映出相应的地震作用，并在结合相关试验结合分析的过程中可有效地将边坡破坏面所处位置及破坏形状大致确定出来。以此可见其方法存在着计算应用工作量较小、计算概念区分清晰、实际应用价值较高等应用优点，因而在实际应用中获得了较高的接纳度。但在实践过程中也可见其方法应用时均未综合考虑地震惯性力波动变化、地震加速度的时空分布均匀性、地震持时影响性等影响因素。因此，其方法在针对岩土边坡地震稳定性评价中仍缺乏一定的准确性，还需对其方法做进一步的开发与完善。

2.滑块分析法

滑块分析法是一种针对边坡动力稳定性进行计算分析的评价方法，其实施原理主要利用了地震作用下形成的永久位移现象，并根据其位移标准来详细计算并评价岩土边坡的稳定性。简要说来，其方法实际上是通过观察岩土边坡经地震作用后，其相关土坡是否有明显强度变化现象出现，则以此可判断其岩土边坡相关位置存在着较高的稳定性。而在其实践评价过程中可见首先明确地震加速度则为岩土边坡屈服加速度，然后再根据其超过边坡滑动体屈服加速度来结合相应发生时间做二次积分。以此可有效地通过其数据计算以评估出岩土边坡滑体的永久位移信息，继而可由此将其相关地震稳定性评估出来。其方法在实践应用过程中可有效地利用滑坡这一地震影响灾害来分析岩土边坡对地震的容忍程度，并以此有效地推演出相关的稳定性信息，实际应用中存在着较高的应用简便性。但详细分析其应用过程可知，现阶段在针对其边坡滑体进行永久位移计算中多未综合考虑竖向地震动、岩土体相关影响参数、孔隙水压变化等因素，而其相关因素对于岩土边坡地震稳定性同样存在着一定的影响效果。继而可见在此方法应用过程中仍缺乏一定的评价准确性，还需对其方法做全面完善及深入研究。

3.数值模拟法

在计算机技术快速发展与不断变化的环境影响下，数值模拟分析法在岩土边坡地震稳定性评价中也可见发挥着较高的应用价值。现阶段其相关主要应用方法中分别存在着有限元法与离散元法两种。其中有限元法主要是通过构建内时、边界面、弹塑性、线粘弹性、非线性粘弹性等相应种类模型，并结合复反应分析、振型迭加、逐步积分等计算方法以获取可分析边坡岩土体动力的流变性及弹塑性等性质[4]。其在现阶段相关实践应用中可见存在着较高的应用首选性，但其同时也存在着一定的应用保守性。离散元法则是通过将岩土边坡组合岩体假定为刚块体，并在探究其单个组成体运动方程的基础上构建整体岩体运动联合方程，继而可有效地获取相关块体的运动参量信息。其实践应用过程中可见能准确反映岩土边坡岩块在地震作用中的位移、滑动、分离等现象，并可由此直接分析出边坡内部分布应力情况与变形情况。数值模拟分析法在实践过程中可有效地结合模型试验来验证相关评价结果，以此有效地保障了计算的准确性，由此可见其方法具备优于拟静力分析法在岩土边坡地震稳定性中的评价准确性。但在现阶段的实际应用中其方法也会受应用方法、构建模型、人员计算机技术等多种因素的限制影响，对其相应分析过程产生了一定的开展困难性。

结语

在地震作用下形成的灾害中，岩土边坡失稳可视为其中一项影响程度较深的灾害类型，而其失稳现象则极有可能造成人员伤亡、社会经济受损等不良情况发生。这就要求相关研究人员应重视深入探究岩土边坡地震稳定性评价中可应用的物理实验、统计分析、计算分析等方法，切实研究其实践可行性。并需在全面了解其相关理论基础的前提下，加大对其评价理论的研究力度，完善相关研究理论与实践结构。以此才可在科学理论的支撑下，对岩土边坡可靠度起一定的保障性，并由此为相关抗震工作开展提供一定的科学技术助力。

参考文献

[1]张江伟.土质边坡地震动力响应特性分析及稳定性评价[J].国际地震动态，2016（01）：44-45.

[2]杨松林.地震边坡稳定性的工程地质分析[J].中华民居，2013（03）：243-244.

[3]宋常旭.边坡地震作用下稳定性研究评价[J].科技创新导报，2016（13）：20-24.

[4]赵体，李麒，白田子.边坡地震稳定性评价方法研究进展[J].华北科技学院学报，2014（11）：49-54.