我国目前正在大力发展国民经济,随着社会的发展,边坡问题就随着人类的活动凸显出来了。尤其是在大型露天矿开采、铁路公路建设、大型水利水电等大型建设工程中边坡问题尤为突出。边坡滑坡等灾害与地震以及泥石流成为了当今世界三大地质灾害。世界各国都投入了大量的人力物力财力,力求寻找解决这些问题的办法和途径。本文依据实际矿山边坡为研究对象,通过理论分析与数值模拟相结合的方法分析降雨和地震对边坡稳定性的影响。具体研究的内容主要有以下几个:(1)通过去矿山现场勘查及矿山提供的工勘资料,得出了该露天采场边坡工程地形、地貌及地质水文等基本资料,并分析阐述了影响区域边坡稳定性各种因素,并在此基础上继续分析降雨入渗条件下以及地震作用下的边坡破坏机制。得出了降雨、地震是影响边坡主要的影响因素,以及在降雨、地震作用下的边坡出现失稳的破坏机理。(2)通过去现场取样开展岩石力学室内实验,得到基本岩石力学参数。利用霍克布朗准则及理论计算推导出建立模型所需要的材料参数,包括:岩体的抗压强度、泊松比、弹性模量、内摩擦角、粘聚力以及岩体的渗透系数等相关参数,这些参数也为下一步建模提供参数依据。(3)详细地论述了饱和—非饱和渗流基本理论推导基本过程,水对边坡岩体的力学分析和降雨入渗边坡过程进行了详细的阐述。同时也对岩体边坡在地震作用下稳定性的力学分析。得出了在降雨、地震作用下求解边坡稳定性系数公式,并得出了在水的作用下边坡出现失稳的主要因素是静水压力导致,而动水压力的作用并不显著。(4)采用Midas/GTS模拟软件,分析模型在不同降雨条件(不同降雨强度,相同降雨历时、不同降雨历时,相同降雨强度、总降雨量相同,不同降雨强度,不同降雨历时)下渗流场变化情况以及利用有限元强度减法分析边坡稳定性情况。得出:不同降雨强度条件下,降雨强度越大,孔隙水压力也就越大,边坡稳定性下降的速率也就越大;不同降雨强度下,降雨历时越久,边坡内孔隙水压力也就越明显,边坡内的基质吸力也呈下降趋势,边坡稳定性也就呈下降的趋势。(5)采用Midas/GTS模拟软件,通过施加不同的地震峰值加速度地震波,分析地震作用下的边坡位移场、应力场、有效塑性区变化规律,以及地震作用下的边坡稳定性的变化情况。得出:随着地震峰值水平加速度的不断增大,边坡最大位移量均出现在坡脚处,在水平加速度为0.3g位移量最大;应力值也出现从上到下呈现逐渐增大;边坡有效塑性区也呈不断扩大的趋势,并在峰值加速度为0.3g时达到贯通的趋势,并且稳定性也呈逐渐下降的趋势,最终向失稳的方向发展。