【正文】 值法主要包括有限差分法、有限元法、邊界元法、離散元法和流形元法等 。 其只適用于含水層幾何形狀規(guī)則、方程式簡(jiǎn)單以及邊界條件較為單一的情況 ， 而實(shí)際邊坡巖土體是非均質(zhì)的且各向異性 ， 其邊界條件和幾何形狀復(fù)雜 ， 初始條件是不確定的 ， 因而該方法有很大的局限性 。 滲流計(jì)算 滲流計(jì)算方法可分為三類 ， 即解析法、數(shù)值法和實(shí)驗(yàn)?zāi)M法 。 滲流計(jì)算中一般都將土體看成是多孔介質(zhì)進(jìn)行分析 。 建立了由管狀線單元、縫狀面單元和帶狀體單元組合而成的三維裂隙網(wǎng)絡(luò)滲流數(shù)值模型 。 該模型對(duì)裂隙和孔隙系統(tǒng)作了許多特殊的簡(jiǎn)化假定 ， 其客觀性大大降低 ， 尚未達(dá)到實(shí)際應(yīng)用的程度 。 該模型在進(jìn)行分析域的宏觀滲流分析中具有很好的優(yōu)越性 ， 一般當(dāng)裂隙巖體中巖塊尺寸為工程結(jié)構(gòu)物尺寸的 1/ 20~ 1/ 50時(shí)可視裂隙巖體為連續(xù)介質(zhì) ， 但理論上有待進(jìn)一步研究 。 離散模型是應(yīng)用最廣的一種模型 ， 但難于用于進(jìn)行復(fù)雜的三維滲流分析 。 這些水力參數(shù)由現(xiàn)場(chǎng)水文地質(zhì)試驗(yàn)提供 ， 幾何參數(shù)現(xiàn)場(chǎng)確定 。 滲流模型有等效非連續(xù)介質(zhì)模型、等效連續(xù)介質(zhì)模型和孔隙 裂隙雙重連續(xù)介質(zhì)模型三類 。 滲流模型 求解滲流場(chǎng) ， 首要確定滲流過(guò)程的控制方程 ， 建立合理的地下水滲流模型 ，其可分為物理模型和數(shù)學(xué)模型兩類 。 邊坡的滲流呈非線形的特征 。 Sammoril(1991)等人對(duì)滲流方程采用 Richard 方程 ， 提出了穩(wěn)定性分析采用的簡(jiǎn)化 Bishop 法 。 國(guó)外在滲流對(duì)邊坡穩(wěn)定性的研究也產(chǎn)生了一些成果 。 趙尚毅 ,鄭穎人 （ 20xx） 采用有限元強(qiáng)度折減法進(jìn)行了邊 (滑 )坡的穩(wěn)定性分析 ，但計(jì)算中忽略了地下水滲流作用的影響 ； 豐定祥 (1990)提出在考慮滲流影響作用下的邊坡穩(wěn)定性分析中 ， 一般應(yīng)采用基于滲流力合力作用效果的 “ 替代容重法 ”。 數(shù)值方法發(fā)展到今天 ， 其常用的方法有 有限元法 、 邊界元法 、 有限差分法等等 。 Theis 公式的出現(xiàn)開(kāi)創(chuàng)了現(xiàn)代地下水運(yùn)動(dòng)理論的新紀(jì)元 ， 在 Theis 公式出現(xiàn)后的數(shù)十年內(nèi) ， 解非穩(wěn)定流的解析法得到了很大發(fā)展 ， Buoltnon (1954)，(1967)， (1972)等進(jìn)行了不同條件下地下水非穩(wěn)定滲流的理論研究 ， 并各自推導(dǎo)出各種條件下地下水非穩(wěn)定滲流運(yùn)動(dòng)的解析公式 ， 這些求解非穩(wěn)定滲流的解析法不僅是對(duì) TheiS 公式的推廣 ， 而且建立了越流理論和潛水含水層中非穩(wěn)定滲流理論 。 此后數(shù)十年 ,滲流理論一直沿著這條主線發(fā)展 ， 但這種理論不包括時(shí)間這個(gè)變量 ， 不能反映發(fā)展變化的地下水實(shí)際運(yùn)動(dòng)狀態(tài) ， 具有一定的局限性 。 縱觀國(guó)內(nèi)外的研究成果可以 發(fā)現(xiàn) ， 滲流研究大致經(jīng)歷了以下三個(gè)階段 ： 以實(shí)驗(yàn)研究為主的初級(jí)階段 1856 年 ， 法國(guó)工程師達(dá)西 (HerriDarcy)通過(guò)實(shí)驗(yàn)提出了表示地下水運(yùn)動(dòng)的Darcy 定律 ， 開(kāi)創(chuàng)了滲流研究的先河 。 第二章 滲流研究的現(xiàn)狀 地下水在巖土空隙間的運(yùn)動(dòng)非常復(fù)雜 ， 研究起來(lái)非常困難 ， 為了方便研究 ， 人們就用一種假想水流來(lái)代替在巖石空隙運(yùn)動(dòng)的真實(shí)水流 ， 這種假想水流具有 以下性質(zhì) ：（ 1） 通過(guò)任一斷面的流量與真實(shí)水流相等 ；（ 2） 在某一斷面的水頭 和壓力與真實(shí)水流一樣 。 當(dāng)前應(yīng)用較多的非確定性定量分析方法主要有 ： 經(jīng)驗(yàn)方法 ， 數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法 ， 信息模型法 ， 模糊數(shù)學(xué)評(píng)判法 ， 灰色系統(tǒng)方法 ， 模式識(shí)別方法 ， 非線性模型預(yù) 測(cè)法 ， 人工智能法等 。 隨著概率論 、 數(shù)理統(tǒng)計(jì) 、 模糊數(shù)學(xué) 、 信息理論等方法應(yīng)用于滑坡預(yù)測(cè) ， 目前己形成了多種預(yù)測(cè)模型 。 類比法是建立在邏輯推理之上的 ， 但由于推理的依據(jù)不足 ， 其 結(jié)論往往具有不可靠性 。 在邊坡穩(wěn)定性分析中數(shù)值方法與傳統(tǒng)的極限平衡法相比雖然具有諸多優(yōu)勢(shì) ，但由于 地質(zhì)條件的復(fù)雜性和認(rèn)識(shí)的局限性 ， 建立的地質(zhì)模型和采用的巖土體本構(gòu)關(guān)系往往與實(shí)際情況存在著一定的差異 ， 且計(jì)算參數(shù)的選取也可能是以某種簡(jiǎn)化為基礎(chǔ)的 ， 因而與實(shí)際情況會(huì)有誤差 ， 從而影響了計(jì)算結(jié)果的精度 。 塊體理論 (BT)： 該方法是以構(gòu)造地質(zhì)和簡(jiǎn)單的力學(xué)平衡計(jì)算為基礎(chǔ) ， 利用拓樸學(xué)提出的一種評(píng)價(jià)三維不連續(xù)巖體穩(wěn)定性的方法 。 快速拉格朗日分析法 (FLAC)： 一些學(xué)者根據(jù)顯式有限差分原理 ， 提出了 FLAC 數(shù)值分析方法 ， 該法克服了有限元等數(shù)值法不能求解巖土體大變形問(wèn)題的缺陷 。 該方法只需對(duì)已知區(qū)域的邊界進(jìn)行極限離散化 ， 具有輸入數(shù)據(jù)少 、 計(jì)算精度較高的特點(diǎn) ， 在處理無(wú)限域方面有明顯的優(yōu)勢(shì) 。 邊界單元法 (BEM)： 是在有限單元法之后發(fā)展起來(lái)的一種數(shù)值方法 。 此外 ，裂隙塊體介質(zhì)的大變形及破壞問(wèn)題的分析也適用于該法 。 但有限單元法也有其不足之處 ： 原始數(shù)據(jù)易出錯(cuò) ， 數(shù)據(jù)準(zhǔn)備工作量大 ， 且不能保證整個(gè)區(qū)域內(nèi)某些物理因素的連續(xù)性 ， 對(duì)解決應(yīng)力集中 、 無(wú)限性等問(wèn)題精度較差 。 3) 數(shù)值分析法 該分析方法是通過(guò)某種數(shù)值方法求得滑坡體的應(yīng)力分布 、 變形特征及其變化過(guò)程 ， 通過(guò)求取各點(diǎn)上的局部穩(wěn)定性系數(shù) ， 判斷滑坡的穩(wěn)定性 。 從本質(zhì)上講 ,塑性極限分析法和極限平衡法一樣 ， 都只是靜態(tài)解 ，只能反映某個(gè)特定時(shí)空下邊坡的穩(wěn)定狀況 ， 不能反應(yīng)邊坡巖土體的應(yīng)力 變形發(fā)展變化規(guī)律 ， 更不能模擬邊坡失穩(wěn)破壞的動(dòng)態(tài)過(guò)程 。雖然，極限平衡法存在諸多不足之處，但因其歷史悠久，積累了豐富的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，仍被證明是分析邊坡穩(wěn)定較為可靠的方法。然而極限平衡法在計(jì)算邊坡穩(wěn)定安全系數(shù)時(shí)也有很多不足之處：第一，計(jì)算安全系數(shù)時(shí)，均要事先假定滑動(dòng)面的位置和形狀，然后計(jì)算滑體沿該滑面發(fā)生滑動(dòng)破壞的安全系數(shù)，不同的滑動(dòng)面 對(duì)于不同的安全系數(shù)，比較這些安全系數(shù)取其最小值，作為該邊坡的穩(wěn)定安全系數(shù)。發(fā)展至今主要有瑞典條分法、畢肖普簡(jiǎn)化法、斯賓塞法等。 定量分析方法 定量分析方法可以分為確定性分析方法和不確定性分析方法。該方法的優(yōu)點(diǎn)是綜合考慮了影響邊坡穩(wěn)定的各種因素，能快速的對(duì)其穩(wěn)定性做出評(píng)價(jià)和預(yù)測(cè)。概述了現(xiàn)在邊坡穩(wěn)定研究的方法，滲流的計(jì)算及邊坡滲流的趨勢(shì)進(jìn)行了闡述。其中，定量分析又經(jīng)歷了從確定性分析到非確定性分析的過(guò)程。這樣的滲流場(chǎng)相互作用，將對(duì)邊坡 穩(wěn)定性 產(chǎn)生 影響。所以要對(duì)邊坡穩(wěn)定情況進(jìn)行研究必須正確分析滲流對(duì)其作用。近年來(lái)，隨著有限元理論和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，進(jìn)行滲流對(duì)邊坡穩(wěn)定影響的研究也越來(lái)越多 。滲流對(duì)邊坡穩(wěn)定性的影響 孫聚龍 （長(zhǎng)沙理工大學(xué)市政工程專業(yè) 103104020449） 摘 要 邊坡穩(wěn)定性問(wèn)題一直是工程地質(zhì)、巖土工程等領(lǐng)域中一項(xiàng)最基本而又十分重要的研究課題。 影響邊坡穩(wěn)定性的因素較多， 滲流既是一個(gè)重要影響因素，也是一個(gè)難點(diǎn)課題。 滲流場(chǎng)和應(yīng)力場(chǎng)作為邊坡穩(wěn)定分析的重要組成部分，二者相互作用、相互聯(lián)系。 一方面，滲流產(chǎn)生滲流場(chǎng)形成孔隙水壓力，孔隙水壓力作用到邊坡上將改變邊坡的應(yīng)力狀態(tài)，邊坡的應(yīng)力狀態(tài)改變會(huì)造成土體的孔隙率和滲透系數(shù)的改變；另一方面，滲流系數(shù)和孔隙率的改變會(huì)使?jié)B流場(chǎng)發(fā)生變化。 邊坡穩(wěn)定性分析始于二十世紀(jì)初，發(fā)展至今形成了多種方法，雖然各種方法并存，具有各自的計(jì)算準(zhǔn)則，但總體來(lái)說(shuō)，邊坡穩(wěn)定性分析的發(fā)展遵循了以下這條主線，即從定性分析發(fā)展到定量分析。 本文對(duì)國(guó)內(nèi)外滲流及邊