1.3 当前研究存在的主要问题

前面对边坡稳定问题研究的科学史进行了详细阐述，总结了前人在研究中获得的主要成果及用于解决该问题的主要方法（图1-7）。从图中可以看出，边坡稳定问题主要分为两类：一类是静力问题；另一类是动力问题。针对前者，科学家经过100多年的努力，目前无论是从研究方法还是研究手段上均已趋于成熟；而对于后者这样一个涉及多学科交叉的问题，由于其同时涉及地震学、地球物理学、地震工程学、工程地震学等学科的内容，目前的研究还很不成熟。

从图1-7可以看出，目前用于解决边坡动力问题的主要方法有拟静力法、Newmark滑块位移法、数值计算分析法、概率分析方法、衰减失稳流动分析及衰减失稳变形分析。拟静力法作为从边坡静力稳定分析方法发展起来的方法，虽然计算简单方便，但其过多的假设条件及不能考虑边坡的时程动力过程已大大限制了它的应用。Newmark滑块位移法虽然澄清了传统拟静力法认为决定边坡稳定性的是边坡的最小安全系数，边坡是否失稳决定于边坡内部最大应力的错误看法，而是将地震力作为短暂的变向荷载，考虑了地震引起的边坡变形；但由于Newmark方法基于理想正弦波假设进行计算，与实际地震情况不符，因Newmark方法的特长是计算地震引起的边坡永久位移，而对边坡的稳定性则不能进行有效评价，因此该方法也不能从根本上解决边坡在地震作用下的稳定评价问题。近年来兴起的数值计算方法取得了长足进步，目前几乎所有的数值计算方法均可模拟真实地震波作用下的边坡响应，只是研究对象不同而已，但所有的数值模拟方最后得到的结果仅仅是边坡在地震过程中的应力、应变或位移，也就是说数值计算方法同Newmark方法一样仅解决了边坡的变形问题。概率方法同数值计算方法结合，虽然既能够计算边坡的失效概率，又能够计算边坡的变形，但一方面由于参数的随机性导致计算规模急剧增加，另一方面它不能考虑边坡的时程动力过程，亦不能揭示边坡在地震力作用下的演化本质。

从以上论述可以看到，目前对于边坡动力问题研究存在的核心问题是变形与稳定不能很好地结合，在研究中重结果轻过程的现象非常普遍，对于边坡在地震力作用下的演化本质认识不足。

当前对于边坡动力问题的研究远谈不上解决，更谈不上成熟，几乎所有的解决方法都有自己的长处，但也存在或多或少的缺陷。归纳起来，当前对于边坡动力问题的研究主要存在以下几方面不足。

（1）边坡变形计算与边坡稳定性评价有机结合的问题。虽然现有多种方法均可计算边坡在地震作用下的变形或安全系数，但无一种方法能将二者有机结合，从边坡失稳的过程探讨边坡的稳定性。

（2）边坡的时程动力分析问题（过程与结果的问题）。目前对于边坡动力响应问题的研究越来越多，但多数研究都是寻找地震触发的位移在边坡内的分布规律，或试图找出坡高、坡角与边坡地震稳定性关系，然而这样的研究虽然能得到边坡的一些动力响应规律，但由于并未开展真正的时程动力分析，事实上不能揭示边坡在地震力作用下失稳的本质。

（3）研究对象问题。当前对于边坡的动力稳定性的研究主要集中在土质边坡，而对于岩质边坡的地震稳定性研究则很少，特别是对存在多组节理切割的岩质边坡的研究则更少。

（4）研究方法问题。多数边坡动力稳定分析方法建立在线性理论的基础上的，未能从系统论的角度出发，从本质上揭示边坡在地震作用下的演化过程。

（5）本构关系问题。岩土体动力本构模型的研究有待深入，由于岩土体在地震力的作用下所表现出的应力应变关系与静力作用完全不同，因此建立准确的岩土体动力本构关系模型，无论对理论分析还是工程实践均具有重要的意义。

（6）孔隙水作用的问题。几乎所有的边坡动力分析方法都没有很好地考虑孔隙水压力的作用，而实际上对于动力作用下边坡特别是土坡的失稳破坏很多情况下与动力产生的孔隙水压力有关。