斜坡的稳定性分析是岩土工程界中一个至关重要的问题。近年来众多学者采用数值分析方法分析斜坡的稳定性问题,其中强度折减法是最为关注的方法之一,而且也是运用较多的方法,但是该方法也存在一定的争议,有一些问题需要进一步的探讨。本文以澳大利亚ACADS考核题为算例,阐述了强度折减法计算结果的影响因素,重点分析了计算网格的疏密和模型边界的大小对结果的影响,并且对边界范围提出了一种新的认识。另外,通过对ACADS考核题、中山电厂厂址斜坡、万塘滑坡和一些算例斜坡的分析得出了强度折减法的适用性,最后引入了MSSR(Modified Shear Strength Reduction)技术,使得利用强度折减法分析潜在的滑裂面及对应的稳定性系数成为可能,从而为斜坡工程设计提供了可靠的参考依据。具体的研究成果如下:1.通过对强度折减法中的各个破坏标准进行对比分析,将数值计算的不收敛性作为斜坡破坏的判别标准。通过对ACADS考核题的分析,着重研究了计算参数和模型边界对强度折减法计算结果的影响。结果表明:弹性模量和泊松比对稳定性系数的影响很小,在计算时可以忽略。模型的边界范围对计算结果有一定的影响,随着模型边界范围的增大,稳定性系数逐渐增大;而且右边界和底边界对稳定性系数的影响较大,而左边界的影响最小。当其中的某一边界范围增大或减小时,另外两个边界范围的变化对结果的影响也随之增大或减小。在利用强度折减法进行稳定性分析时,边界范围应该取得适当,而且边界范围至少应包含滑裂面。2.通过对毕肖普法进行分析,得出在分析非均质斜坡时,毕肖普法和强度折减法在本质上相同的。其次利用强度折减法对ACADS考核题中的非均质斜坡和含软弱夹层的斜坡进行稳定性分析,并将结果与极限平衡法得到的结果进行对比;同时利用该方法分析中山电厂厂址斜坡的稳定性,发现强度折减法可以得到令人满意的结果。证明了强度折减法可以用来分析非均质斜坡的稳定性问题。3.通过对凸形和凹形斜坡的分析,得出以下结论:强度折减法可以用来分析凹形斜坡的稳定性;然而在分析凸形斜坡稳定性时,利用强度折减法有可能得不到最危险的滑裂面。通过对凸形斜坡的进一步分析,即分别研究第二级坡面的长度和坡度对强度折减法计算结果的影响,得出:对于凸形斜坡而言,如果利用强度折减法不能得出正确的滑裂面时,即使将第二级坡面的长度改变(第二级坡面至少包含最危险滑裂面),利用强度折减法仍不能得到正确的结果。因此,对强度折减法真正有影响的是第二级坡面的坡度。基于上述结论可以提出强度折减法分析凸形斜坡的适用范围:设第一级坡面的坡角为θ,当第二级坡面的坡度小于θ/3或者大于3θ/4时利用强度折减法可以得到最危险滑裂面,否则有可能不能得到最危险的滑裂面。最后通过对算例的分析,验证了以上适用范围的可靠性。4.在国内首次引进了MSSR技术,该技术是强度折减法的改进。通过MSSR技术可以求出多级斜坡的潜在滑裂面及其对应的稳定性系数。在MSSR技术中,没有具体说明斜坡失稳的判据,本文通过分析得出:在利用MSSR技术时,可以结合坡体内的塑性区域和剪应变增量等值线来确定斜坡是否发生破坏。另外,通过对MSSR技术的分析发现MSSR技术中存在的一点问题,即在对强度参数进一步折减时,不应该将模型恢复至最初的稳定状态,否则稳定状态对应的应力和应变有可能对计算结果有影响,因此本文对MSSR技术进行了改进。另外,即使利用MSSR技术在分析凸形斜坡的稳定性问题,也有可能找出错误的滑裂面,此时应该遵循上述适用范围,即第二级坡面和第一级坡面的相对坡度关系。最后通过对Y.M.Cheng复杂斜坡算例的分析,进一步验证了以上结论的可靠性。5.通过分别对考虑稳定渗流和地震作用下的斜坡稳定性分析方法进行分析,得出:对于以上两种情况,极限平衡法和强度折减法在分析斜坡稳定性时的本质是相同的,为强度折减法提供了一定的理论基础。通过利用强度折减法对分别考虑稳定渗流和地震作用的斜坡进行稳定性分析,并将结果与极限平衡法得到结果进行对比,得出两种方法的得到的稳定性系数和滑裂面的位置是很接近的。因此,强度折减法可以用来分析考虑稳定渗流情况和地震作用情况时的斜坡稳定性分析。6.通过对剩余推力法进行分析,得出强度折减法和剩余推力法分析滑坡稳定性的步骤是一样的,为强度折减法分析滑坡的稳定性问题提供了理论基础。最后以万塘滑坡为研究对象进行数值模拟分析,利用强度折减法得到的滑动面和稳定性系数与剩余推力法得到的相近,验证了强度折减法可以用来分析滑坡的稳定性问题。另外,在分析滑坡稳定性时,滑带是已知的。一般而言,滑带的强度参数小于滑体的强度参数,而且远远小于滑床的强度参数,因此在利用强度折减法时,总能得到沿着滑带下滑的最危险滑动面。本文的创新点主要有:1.在边界范围问题上摆脱了数值模拟方法建模原则的束缚,对边界范围提出了一种新的认识;2.提出了强度折减法分析凸形斜坡的适用范围;3.国内首次引进MSSR技术,并对该方法进行了补充和改进。本文在理论分析的基础上采用澳大利亚ACADS考核题和具体的工程实例进行分析,比较全面的分析了强度折减法的适用范围,为强度折减法运用于工程实践中提供了一定的理论基础。