SLOPE/W（边坡稳定性分析软件）

 

   SLOPE/W 软件是全球蕞先进的岩土边坡稳定性分析软件之一，它使用极限平衡理论，软件内置多种滑移面搜索方法、孔隙水压力条件、土体强度本构以及加固组件和荷载工况等，可以对简单或复杂的边坡进行稳定性分析，可以进行边坡失效概率分析和参数敏感性分析。SLOPE/W软件还可以应用有限元方法对大部分边坡稳定性问题进行有效计算和分析。

 

 

应用SLOPE/W分析程序，可以对岩土工程、水利水电、市政、土木、采矿工程等领域中遇到的几乎所有边坡稳定性问题进行分析评价，是全球应用蕞广泛的边坡稳定性分析软件。

 

 

1、典型应用：

1. 天然岩土边坡
2. 开挖形成的边坡
3. 坝体、堤防
4. 开挖基坑挡墙
5. 锚固支撑结构
6. 边脚护堤
7. 顶部附加载荷的边坡
8. 土体加固（包括土钉和土工布）      
9. 地震边坡稳定
10. 张拉裂缝边坡
11. 部分或全部淹没的边坡
12. 任意点的线荷载边坡
13. 非饱和土的强度影响

 

2、SLOPE/W软件的特点：

• 极限平衡理论：包括Morgenstern-Price、Corps of Engineers 1、Corps of Engineers 2、Lowe-Karafiath、GLE、Spencer、Bishop、Ordinary、Janbu、Sarma等方法。
• 土体强度模型：包括莫尔－库仑准则（Mohr-Coulomb）、双线性准则（Bilinear）、不排水准则（Phi=0）、各向异性强度准则（Anisotropic）、切向/法向函数准则及其它多种类型的强度准则等，能够定义参数的空间变异性和随深度变化的参数。
• 能够定义多种类型的条间力（切向-法向力）函数。
• 可以进行分项系数的设计分析，包含极限状态设计方法，例如Eurocode7（欧洲岩土工程设计规范）以及British Standard 8006（英国岩土工程设计规范）。
• 多种定义孔隙水压力方法：Ru系数、水位线、压力水头空间函数、有限元计算孔隙水压力等。
• 多种方法定义试算滑面：格栅半径、剪入剪出、块指定、完全用户自定义滑面，以及滑面优化，从而搜索蕞危险滑面位置。
• 边坡失效概率分析，所有输入的参数包括线荷载以及水位线都可以指定为概率分布的函数。
• 参数敏感性分析。
• 瞬态的边坡稳定性分析。

 

3、与其它软件的耦合应用：

1）从SEEP/W、SIGMA/W、QUAKE/W或VADOSE/W等软件中调用孔隙水压力值：

在SLOPE/W软件中使用有限元法计算孔隙水压力，使得对非常不规则的饱和/非饱和工况，和稳定分析中的瞬态孔隙水压工况分析成为可能。例如，用户可以对因孔隙水压力随时间变化而产生的稳定性变化进行分析。

 

 

 

 

 

2）从SIGMA/W软件或QUAKE/W软件中调用应力值：

在SLOPE/W软件中可以调用有限元方法计算的地应力，用极限平衡法加有限元法对边坡稳定性进行分析。

 

 

 

边坡SLOPE/W

1、某岩石节理边坡稳定性分析

对岩石节理进行SLOPE/W建模，用户使用剪切强度/正应力函数来适应岩石节理，使用了广义HoekBrown模型。分析方法采用了Morgenstern-Price法，滑动面搜索方法采用了指定区块的方法。边坡稳定分析结果如下图所示：

 

 

 

2、某边坡加固安全系数计算

采用桩对边坡稳定性进行加固，在这种情况下，桩提供了足够的抗剪能力，以增加安全系数。在SLOPE/W中进行模拟，利用SLOPE/W分析可以确定桩提供的抗剪切力，以达到所需的安全系数。

 

 

3、某岩质高边坡稳定性分析

模型为存在软弱夹层的岩质边坡，软件夹层厚度非常薄，验算受软件夹层控制的边坡安全系数，采用了用户自定义滑面的方法，获得了Bishop法安全系数。

 

 

 

4、某矿坑放坡设计边坡稳定性分析

用户使用软件，在单个GeoStudio项目文件中包含多种几何形状，以设计整个矿坑坡度角对露天矿坑稳定性的影响。

 

 

 

 

 

5、高岭土化的花岗岩边坡稳定性分析

该案例引自Doug Stead et. al. (2001).发表论文“Advanced numerical techniques in rock slope stability analysis-applications and limitations”。

 

 

6、某边坡失效概率分析

由于岩土工程问题的复杂性，土体属性的不确定性和空间变异性，做边坡安全系数可靠性评估成为必要。

 

 

 

7、某尾矿库稳定性分析

计算剖面选用垂直于坝轴线的主轴剖面，对坝体主轴剖面进行合理地概化和延伸，从而建立稳定性计算模型，对不同工况进行了稳定性分析，图片展示了部分工况计算结果：