一、软件现状分析

我国滑坡地质灾害频发，滑坡稳定性评价是滑坡勘察设计和治理工程中的重要内容。目前针对滑坡稳定性分析与评价可分为定性评价与定量评价两种，其中定量评价主要采用极限平衡法和数值分析法。国内外学者在滑坡稳定性数值分析方面做了大量研究[1-4]，如郑颖人等以强度折减法、极限强度理论及数值极限分析方法等开展了大量研究与应用。极限平衡法[5-7]从诞生至今，通过数十年的发展和应用，由于可操作性强，被我国大量规范推荐采用，是目前滑（边）坡稳定性分析中首选方法。在实际滑坡勘察设计等工作中，针对滑坡稳定性评价的极限平衡法计算应用方法，大致分为三类：一是采用独立的滑坡稳定性计算软件，二是采用基于制图软件进行二次开发的滑坡稳定性计算程序，三是采用Excel表格编辑公式进行计算。三种方法都具体自己的特点和局限。。

对于独立的滑边坡稳定分析软件，国际上影响较大的如Geo-Slope、Slide、Slope/W 软件等[8-9]，功能强大，前后处理可视化程度高。国内学者[10-14]在滑边坡稳定性分析程序研发方面也做了大量工作，开发了Windows环境下的独立计算软件，通过绘制和输入滑坡地质信息，然后计算和后处理。该类软件独自、完整、界面友好。如陈祖煜[5]开发边坡稳定分析程序Stab95（Stab2005）、同济启明星Slope（1997）[15-16]、理正边坡稳定分析软件（2002）、原水利部黄委勘测规划设计研究院和河海大学工程力学研究所合作开发HH-Slope等[17]，均得到的广泛应用。此外，许强等[12]研发的滑坡治理设计程序Slope-CAD嵌入了治理设计等功能；殷跃平等[13]基于我国规范开发了滑坡稳定性评价和推力计算软件CALSLOPE；张鲁渝等[14]开发了边坡圆弧型滑面分析程序ZSlope。

基于制图软件二次开发的滑坡稳定性分析程序，主要是基于AutoCAD或GIS软件进行的二次开发。徐洪恩等[18]基于AutoCAD软件，通过建立后台数据库access存储滑坡地质数据，开发了滑坡稳定性计算程序。周海清等[19]基于AutoCAD的二次开发平台 ObjectARX，以数据库存储滑坡地质信息的方式，开发了滑坡推力动态计算程序。此外，也有学者通过编程提取AutoCAD滑坡剖面图信息，然后处理并导入其他计算软件（如理正岩土、Geo5）等进行滑坡稳定性计算。

此外，由于上述软件或程序中的计算公式与我国现行规范标准推荐的滑（边）坡计算公式不一致等问题，大量工程技术人员在开展滑坡评价时采用自编Excel公式表格进行计算。通过在AutoCAD剖面图中逐个量取滑坡剖面（滑面长度和倾角、条块面积、地下水水位等几何信息）和地质信息（滑面参数和岩土体参数），然后录入Excel计算表中进行滑坡稳性计算。

以上三种方法，各有特点，但在实际滑坡勘察评价工作中，但操作复杂繁琐、工作效率低，其主要特点及原因如下：

1) 独立软件（程序）：虽具有独立的前后处理及计算功能，但前处理繁琐且效率低；对使用者要求较高，需要花大量时间熟悉软件，学习成本高，一定程序上限制了软件的推广应用.

2) 基于制图软件的二次开发的滑坡稳定性分析程序：虽然借助了如AutoCAD的制图功能，但绘制的滑坡剖面图仅含几何信息，只有借助外部数据库来存储地质属性，几何信息和地质属性不能链接和统一。其次，将图件导入其他计算软件开展计算，需要反复导入和导出等操作，繁琐费时。

3) Excel表格计算：需要大量重复性地人工量取AutoCAD滑坡剖面图信息，效率低下。当剖面地质信息数据需要反复修正时，导致工作量巨大。

针对上述方法在开展滑坡稳定性评价时效率方面的局限性，本文采用基于AutoCAD绘图功能，根据AutoCAD图元属性，巧妙地将滑坡几何信息与地质信息融合，构建了基于AutoCAD的滑坡剖面地质信息模型，再将滑坡稳定性计算公式通过编程与AutoCAD滑坡剖面地质信息模型进行有机耦合，开发了实用高效的滑坡稳定性分析软件——云尚滑边坡计算程序，极大提高滑坡评价工作效率。目前该程序已在全国20余个省市滑坡勘察设计单位中使用，通过大量工程验证，采用该软件仅可较大程度地提高工作效率，特别是在需要对剖面形态或计算参数进行调整时，更能体现其快速，实用，高效的功能。

二、开发思路

滑坡稳定性分析程序开发基于AutoCAD制图软件为前处理和可视化平台，采用开发独立的滑坡稳定性计算程序包，程序能与AutoCAD滑坡地质信息模型进行动态链接，获取滑坡几何信息和地质信息，实时计算并返回相应的稳定性分析结果。程序开发的总体思路如图所示，包括滑坡剖面地质信息模型构建和滑坡稳定性分析两个过程。

程序开发的技术路线如图所示。首先是滑坡剖面地质信息模型的构建。通过程序对AutoCAD剖面图中线条进行指定和输入相关参数完成。以AutoCAD地质剖面图件为基础，通过程序软件对AutoCAD地质剖面图件进行滑坡地质参数化处理——包括滑面、滑体、荷载和地下水等，即将AutoCAD地质剖面图的几何信息和地质信息集成在一起的滑坡地质信息模型。再以AutoCAD滑坡地质信息模型为基础，对滑坡AutoCAD剖面地质信息模型的解析，保存稳定性计算所需要几何信息和物理力学，通过内嵌于软件的滑坡稳定性计算程序，计算滑坡的稳定性和剩余下滑力等，最后输出相关分析结果。

三、验证算例

（一）圆弧型滑面验算

澳大利亚计算机应用协会(ACADS)对澳大利亚所使用的边坡稳定分析程序进行一次调查，本文通过与该边坡调查题目进行对比，分析本文程序的正确性。本程序与澳大利亚ACADS边坡稳定分析程序调查经典算例[5]进行了对比验证。考题1为一均质边坡，考核题2为非均质边坡，考核题3在考核题 2基础上考虑土体作用一水平地震加速度系数为0.15g，剖面的几何尺寸及物理力学参数如图所示。

本程序与澳大利亚ACADS边坡稳定分析程序调查经典算例[5]进行了对比验证，计算结果如表所示，计算结果与同际同仁计算结果一致。

（二）折线型滑面验算

采用同一计算模型，分别采用理正岩土、GEO5、Excel表格、Stab2005和本文研究的程序计算，计算如果如表所示，本程序计算结果与其他方法计算结果基本一致。计算效率方面，基于AutoCAD滑坡地质信息模型的滑坡稳定性分析方法仅需要2分钟，远远低于使用其他方法计算所需的时间，大大提高的分析效率。

四、总结

（1）在总结当前滑坡稳定性分析软件局限性基础上，提出了基于AutoCAD滑坡剖面地质信息模型的滑坡稳定性评价方法。该方法充分利用AutoCAD制图功能，构建了几何属性与地质属性融合的滑坡剖面地质信息模型；然后基于该模型，开发了滑坡稳定性分析程序——云尚滑边坡计算程序，将滑坡地质剖面制图与稳定性计算融为一体。

（2）本程序基于AutoCAD制图软件的滑坡剖面地质信息模型构建方法，只需要对滑坡剖面图中滑面、岩土体等参数进行指定，即可完成模型构建。当模型初始化后，即可进行滑坡稳定性分析；当模型参数改变后，程序可实时完成分析计算并得出结果，实现动态分析，简化了分析流程，提高了分析效率

（3）通过大量工程实践表明，建立的滑坡评价方法和程序，可较大程度地提高滑坡稳定性效率，为滑坡防治节约了宝贵的时间，该方法也可为岩土工程领域其他软件开发提供借鉴。

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