边坡稳定性分析是经典土力学最早试图解决而仍未圆满解决的课题，自1927年弗伦纽斯提出圆弧滑动法以来，至今已出现数十种土坡稳定分析法。目前边坡稳定性分析最常用的是极限平衡法、数值分析法，其中极限平衡法需要人为对潜在滑动面进行假设，容易造成对实际情形的偏离。
摘要：文章采用大型有限元分析软件midas/gts，对某道路边坡施工过程中的受力和变形进行了分析，结合有限元强度折减系数法对该高边坡的稳定性进行评价，得出该边坡在静力作用下，安全系数满足规范要求。
关键词：科技期刊投稿,强度折减系数法,安全系数,高边坡
随着计算机和数值计算方法的迅速发展，数值分析法特别是有限元法的运用日益广泛，然而采用常规的有限元法不能提供边坡的安全系数，强度折减系数法将强度折减技术与弹塑性有限元方法相结合，在给定的评判指标下，通过调整折减系数对边坡的稳定性进行分析，求得边坡的最小稳定安全系数，这是目前边坡稳定分析中适用性广泛、前景较好的一种数值分析方法。本文采用大型有限元分析软件midas/gts，结合有限元强度折减系数法对某路基高边坡的稳定性进行评价。
1工程概况
某拟建道路工程位于陕北黄土高原北部，毛乌素沙漠南缘，其地貌单元属黄土丘陵沟壑区，主要表现为黄土梁、峁。区内沟壑纵横，地形支离破碎。区内大部分被第四系黄土覆盖，在沟流两侧多有基岩出露。勘察区内水量补给主要为大气降水汇集而成，上游有少量地下水出露补给。线路经过地段主要为近代人工填土、第四系上更新统黄土（Q3eol）和白垩系砂岩、泥岩及砾岩。由于道路开挖形成高陡边坡，该处道路左侧路堑边坡高度28m，道路右侧路堑边坡高度50m。为确保道路安全，需对该边坡的稳定性进行评价，边坡示意图如图1所示。
2计算方法及模型
本次计算采用岩土隧道结构专用有限元分析软件MIDAS/GTS进行二维维数值模拟分析。计算过程为：围岩形成自重应力场分析→边坡开挖过程分析→运用强度折减系数法对边坡安全性进行评价。
根据边坡几何关系建立有限元模型见图2，岩土按弹塑性材料考虑，并服从摩尔-库伦屈服准则，采用三角形单元，模型的边界条件通过限制模型两个侧面和底面法向的位移来实现，荷载根据地层自重。根据地勘报告并参考有关规范确定岩土物理力学参数见表1。
3计算结果与分析
边坡开挖前，岩体最大拉应力由地表向下逐渐减小，最大值为0.13MPa，边坡开挖后，边坡两侧最大拉应力明显增加，在软弱岩体表面在拉应力作用下出现塑性区，但并未形成贯通的塑性区，不会引起整个边坡的失稳，施工中应对软弱岩体进行适当保护和加强。受开挖卸载影响，坡体表现为向临空面的位移见图3和图4，由于挖方较大，为边坡回弹值大于水平位移值，最大水平位移为0.7cm，发生在道路右侧边坡中部，最大竖向回填为3.4cm，位于边坡坡脚，但量值相对较小。
运用强度折减系数法对边坡岩土抗剪强度参数进行折减，使其边坡达到极限破坏状态，其中边坡失稳以坡体中贯通塑性区的形成为判据，以此作为开挖边坡整体的安全系数，根据计算，折减系数为1.6时，道路右侧边坡进入极限状态，坡体等效塑性应变分布见图5，由此得到的安全系数为1.6，大于规范值1.35，满足规范要求，在静力作用下，该边坡不会发生整体滑动。
4结论
通过对边坡施工后的受力和变形分析可知，边坡开挖后，边坡两侧最大拉应力明显增加，在软弱岩体表面在拉应力作用下出现塑性区，但并未形成贯通的塑性区，不会引起整个边坡的失稳。受开挖卸载影响，坡体表现为向临空面的位移，但量值相对较小。通过强度折减系数法计算得到边坡安全系数为1.6，大于规范值1.35，满足规范要求，因此在静力作用下，该边坡不会发生整体滑动。边坡开挖后，在软弱岩体表面在拉应力作用下出现塑性区，因此，施工中应对软弱岩体进行适当保护和加强。
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