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摘要：岩质高边坡稳定性评价是一复杂的系统工程问题，该问题的分析研究评价和设计是不能用纯粹和单一的数学方法和力学方法 加以计算论证的。本文针对公路岩质高边坡稳定性的综合评价方法进行了具体的分析和研究，希望通过探讨能够进一步促进公路建设的良好进行。
关键词：岩质高边坡 稳定性 综合评价
引 言
岩质边坡是人类生存和各类工程建设活动中常见的自然地质环境之一。它不仅对公路工程建设可行性决策产生重要的控制性作用，并可在很大程度上影响高速公路工程的建设投资和运营使用效益。影响公路岩质高边坡稳定性的因素很多且复杂，各种因素在不同组合条件下对边坡稳定性的敏感度是不同的，它们之间的相互作用及其对岩质高边坡稳定性的综合影响是十分复杂的，常常是非线性的关系。目前为止岩质高边坡稳定性的评价分析方法很多，存在的问题也较多。
一、岩质高边坡稳定性分析的发展前景
由于岩体的地质体性质复杂多变，现行数学模型和数值计算方法还不能完全模拟岩体内应力应变关系，因此在以后的研究中可以继续加强边坡稳定性力学机理研究。寻求更精确的地质模型，加强数值模拟技术的研究，并且更好的将两者相结合，使数值计算模型能更接近于地质力学实际。而在分析解决各种工程问题时可以根据不同边坡的工程实际情况采用某种适当的分析方法甚至是采用多种分析方法相结合的分析方法，力求得出一个更客观、可靠、合理的评价结果。
二、岩质高边坡的稳定性分析研究
1.1 定性分析方法
定性分析评价方法是通过工程地质勘察，对影响边坡稳定性的各种因素、可能的变形破坏方式及失稳的力学机制的分析和对已变形地质体的成因及其演化史进行分析，从而给出被评价边坡稳定性情况及其可能发展趋势的定性的说明和解释。定性分析方法主要包括：工程地质类比法、自然（成因）历史分析法、图解法、边坡稳定性分析数据库等。
工程地质类比法是利用已有的边坡或人工边坡的稳定性状况及其影响因素、有关设计等方面的经验，并把这些经验应用到类似的所要研究边坡的稳定性分析和设计中去的一种方法。
自然（成因）历史分析法主要根据边坡发育的地质环境、边坡发育历史中的各种变形破坏迹象及其基本规律和稳定性影响因素等的分析，追溯边坡演变的全过程，对边坡稳定性的总体状况、趋势和区域性特征作出评价和预测，对已发生滑坡的边坡，判断其能否复活或转化。它主要用于天然斜坡的稳定性评价。
图解法可分为两类：诺模图法和赤平投影图法。诺模图法主要用于土质或全风化的具有弧形破坏面的边坡稳定性分析；赤平投影图法目前主要用于岩质边坡的稳定性分析。
1.2 定量分析方法
定量分析方法可分为极限平衡分析法和数值分析方法。
1.2.1 极限平衡法
极限平衡法在边坡工程应用中，仍是边坡稳定性分析应用较广的定量分析方法。它是基于摩尔-库仑强度准则，通过假设潜在滑面，将假设滑坡体划分成若干条块，建立力矩平衡，给出抗滑力（力矩）与下滑力（力矩）的关系式求出安全系数，从而达到定量评价的目的。常用的极限平衡法有：瑞典条分法、毕肖普法、简布法、传递系数法、萨尔玛法等。由于极限平衡法具有模型简单、计算公式简捷、可以解决各种复杂剖面形状、能考虑各种加载形式的优点，因此得到了广泛的应用。但是，极限平衡法也存在着些局限性：一、需要事先假设边坡中存在的滑动面；二、无法考虑土体与支护结构之间的作用及其变形协调关系；三、不能计算边坡及支护结构的位移情况。
1.2.2 数值分析方法
数值分析方法是利用某种方法求出边坡的应力分布和变形情况，研究岩体中应力和应变的变化过程，求得各点上的局部稳定系数，由此判断边坡稳定性。其主要方法包括：有限元法、有限元强度折减法、FLAC法、流形元法、边界元法、界面应力元法等。
有限单元法是目前应用最广泛的数值分析方法，该方法的基本思想是将一个连续体离散化，变换成有限数量的有限大的单元集合，这些单元之间只通过结点来连接和制约，用变换后的结构系统代替实际的系统，采用标准的结构分析来进行处理。这种方法避免了极限平衡分析中将滑体视为刚体而过于简化的缺点，能使我们近似地从应力应变去分析边坡的变形破坏机制，分析最先、最容易发生屈服破坏的部位和需要首先进行加固的部位等。但是它的缺点是还不能很好地求解大变形和位移不连续等问题，对于无限域、应力集中问题的求解也不理想。
有限元强度折减法中，边坡稳定安全系数可定义为使边坡刚好达到临界破坏状态时，对坡体剪切强度进行折减的程度，即定义稳定安全系数为坡体实际抗剪强度与临界破坏时折减后的剪切强度比值。该方法除了具备有限元法的一切优点外，还有自己的特点：（1）求解安全系数时，不需要假设滑裂面的性状和位置，而是由程序自动求出滑裂面；（2）能够考虑开挖过程对边坡稳定性的影响；（3）能够模拟坡体和支护的共同作用。
有限差分法（FLAC）克服了有限元等数值分析方法不能求解岩体大变形问题的缺陷，是人们根据显式有限差分原理快速分析而提出的数值分析方法。该方法可以考虑材料的非线性和几何学上的非线性，适用于求解非线性大变形，求解速度较快。
流形元法吸收了有限元法和不连续变形分析法的优点，应用有限覆盖技术在每个物理覆盖上建立独立的位移函数，加权求和求出总位移，根据总势能最小原理建立多种问题的求解方式，解决连续与非连续变形的力学问题，是目前最具活力的数值分析方法之一。
2 非确定性分析方法
2.1 可靠度分析法
由于影响岩质边坡工程的稳定性的诸多因素常常都具有一定的随机性，且多是具有一定概率分布的随机变量，因此可以通过现场调查获得影响边坡稳定性因素的多个样本，然后进行统计分析，求出其各自的概率分布及其特征参数，再利用某种可靠性分析方法来求解边坡岩体的破坏概率即可靠度。
2.2 灰色系统评价法
灰色系统评价法建立在灰色朦胧集理论上，以灰色关联为依托，通过对灰色关联进行分析、建模和预测等以确定其系统中的未知部分进而实现对数据的管理和控制等。适合对具有复杂地质环境、力学性质、结构组合等不确定因素的边坡工程进行评价，其基本思想是通过对少量已知信息加工并扩展，使整个系统进行处理整个灰色系统。但其内涵力学机制不清，缺乏明确的定量描述，在实际工程决策中是远远不够的。
三、结论
随着各学科理论和计算机技术的发展，边坡稳定性研究已取得了很大进步。目前边坡稳定性分析方法众多，但无论那一种分析方法都有其适用条件与局限性，而实际边坡工程又极其复杂，任何单一的分析评价方法都不可能较好地解决实际问题。因而在实际工程中，应根据边坡工程的具体特点及使用目的，最好能同时利用多种分析方法进行综合分析验证，力求得出一个更加客观、可靠、合理的评价结果。
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