1 引言

在【積水池(Ponded Water)邊坡穩定性分析: HYRCAN, SLIDE, PLAXIS LE的結果比較】中，使用PLAXIS LE計算積水邊坡的穩定性，發現滑動面出現異常。后來反復檢查其中的原因，發現只要水位上升到一定高度，就會出現這種情況。這個筆記首先通過FLAC/Slope計算不同水位下邊坡的安全系數和滑動面范圍，然后用FLAC/Slope檢查了這個例子。

2 問題陳述

首先使用手冊中的例子檢查不同水位下邊坡的穩定性。這個例子邊坡由兩層土組成，如下圖所示。

3 問題解答

我們將在一個slope.psl項目中建立多個模型。我們首先計算沒有水位的情況下邊坡的安全系數，然后再分別考慮不同水位情況下的邊坡穩定性。FLAC的項目管理做得很好，非常容易進行參數分析與比較。

(1) 沒有水位(Model 1)

當地層中沒有水位的情況下，計算的安全系數FOS=1.607, 從下圖可以看出，邊坡的滑動面范圍較小，基本上發生在上層土(Upper Soil)中。

(2) 初始水位(Model 2)

在模型2中，增加了題目初始的水位，即最低水位距邊坡底面1m。顯然邊坡的穩定性應該降低。計算的安全系數FOS=1.443，從下圖可以看出，滑動面的范圍顯著擴大。

當有地下水位時，安全系數計算是由模型的有效應力狀態來控制的。水的密度值被用于計算孔隙壓力分布，然后用于確定地下水位以下所有區域的有效應力。水位的位置被用來確定是用非飽和密度還是飽和密度計算土的重量。單元中心點位于地下水位以上為非飽和密度，分配到模型中所有單元；單元中心點位于地下水位以下為飽和密度，分配到模型中所有單元。

(3) 水位上升(Model 3)

在模型3中，假定邊坡上游的水位不變，把下游水位上升至邊坡底面，計算的安全系數FOS=1.393, 與模型2相比較，滑動面的深度稍微上移，但范圍基本相同。

(4) 水位上升(Model 4)

在模型4中，邊坡內的水位繼續上升1m，變成了池水(Ponded Water)，池水會對邊坡底部和邊坡面產生水壓力，預想的邊坡安全系數應該是上升而不是下降。結果計算的安全系數FOS =1.404, 比模型3的1.393高了少許。滑動面和塑性指示器(Plasticity Indicator)如下圖所示。

(5) 水位上升(Model 5)

在模型5中，邊坡內的水位繼續上升至2m, 由于水壓力的作用，計算的安全系數FOS=1.447,滑動面和塑性指示器如下圖所示。

4 先前例子的FLAC/Slope解

現在我們使用FLAC/Slope檢查【積水池(Ponded Water)邊坡穩定性分析: HYRCAN, SLIDE, PLAXIS LE的結果比較】的例子，為了方便起見，把這個例子命名為Model 6, 克 隆Model 5, 然后修改計算條件。計算的安全系數FOS=1.334,極限平衡法計算的安全系數FOS=1.311(M-P)。

滑動面和塑性指示器如下圖所示。 

由此可以得出初步結論，PLAXIS LE可能在計算水壓力時出現了錯誤，沒有把水壓力正確地施加到邊坡邊界上。