不同方法计算的边坡安全系数余裕不同,主要跟沿滑面的正应力分布有关。图中描述了这个滑面的有限元方法和极限平衡法的正应力分布,坡脚正应力的显著差别是由该部位剪应力集中造成的。极限平衡法中的条块底部正应力主要是由条块的重量引起的,因此,极限平衡不能得到局部的剪应力集中,这是极限平衡法的一个局限。基于有限元应力法还有一个优点是可以观察每个土条的局部安全系数。从滑面第一个条块到最后一个条块的安全系数变化。而极限平衡法每一个条块安全系数都是一样的。但采用线弹性模型得到的条块局部安全系数是小于1的,这与实际不相符,因此建议采用摩尔库伦模型相对更好,但这几乎不影响计算结果,仅仅是理论上说不通。
如果使用geostudio,SIGMA/W与SLOPE/W结合的方法是推荐采用的,能够克服传统的极限平衡法在某些状况下存在的数值收敛困难,但是泊松比的选择非常关键,因为软件中仅靠应力分布确定滑面。
关于非饱和入渗,分享上我也说了,负孔隙水压力过大是有问题的,影响稳定性计算结果,因此建议还是分析渗流结果后根据浸润面分饱和和干燥区进行计算更贴近实际,否则无论是结合毛细水高度定义最大负水压力还是自动计算,稳定性结果均较难信服(主要根据不同的毛细水高度定义最大负水压力仍采用经验值,结果得出后,与基质吸力相关的摩擦角也是经验值)。另外非饱和入渗主要是边界条件一定要选对,降雨强度和渗透系数的关系决定是否用水头压力还是流量,这点是必须要关注的。