案例70：含裂隙边坡稳定性

本案例中的边坡模型如图70.1所示，边坡采用的摩尔-库仑材料，c ＝10kPa和 φ = 20°。裂隙（裂隙延伸深度为D _crack）采用剪切节理来模拟。剪切节理的c ＝0和φ =15°。

在下文中，对由裂隙导致边坡强度弱化进行了研究，考虑了两种情况：干裂隙和充满水的裂隙。在后一种情况下，假定边坡本身是不透水的，因此裂隙中的水压力充当了附加驱动力。为了模拟这种情况，即防止裂隙中的水流入边坡，边坡材料选择的是无孔（在排水菜单下设置）。通过地下水位工具来指定裂隙中的水（选择相关点，然后选择特性菜单下的地下水位按钮），或者用固定水压力或固定水头来指定给剪切节理。

图70.1 采用剪切节理模拟裂隙的含裂隙边坡

图70.2 安全系数随裂隙深度的变化情况

强度折减法用于确定安全系数和裂隙深度的函数关系，结果如图70.2所示，结果是基于2000个网格单元和3次网格自适应迭代次数计算得到的。图中的结果是在每种情况下的上限解和下限解的平均值，最坏情况下的误差（上限解和下限解之间的相对误差）在所有情况下都小于3%。可以发现，随着裂隙深度的增加，安全系数显著下降，特别是在裂隙充满水的情况下，典型的破坏模式如图70.3所示。

图70.3 破坏机理，中间和最后的图中裂隙深度为3m