SPH方法与经典边坡稳定分析方法的对比研究

基于不同的理论基础或引入不同的条间力假定,当前岩土工程中主要发展了三种边坡稳定分析方法,即极限平衡法、强度折减法、极限分析上限法。为了探讨三种方法对不同边坡稳定问题的适用性,采用三个典型边坡算例,对三种传统边坡稳定分析方法所得安全系数和临界滑动面(滑动区域)与光滑粒子流体动力学方法(Smoothed Particle Hydrodynamics,SPH)计算云图进行了对比,结果显示:对于简单的均质边坡,三种方法所得安全系数和滑动面基本一致;对于无黏性土边坡,极限分析上限法结合不连续布局优化方法(Discontinuity Layout Optimization,DLO)应用时会出现不易收敛,甚至计算失败的现象;对于多层且包含软弱土层的边坡问题,极限平衡法和强度折减法计算所得安全系数基本一致,极限分析上限法所得安全系数偏高;极限分析上限法和SPH方法所得临界滑动面基本一致。因此,对于边坡稳定问题的求解,建议采用多种方法进行综合比较。