Comparison of slope stability predictions by gravity increase and shear strength reduction methods

The finite element method has become the most widespread method of analyzing slope stability. Its advantage over the limit equilibrium method (the method of slices) has been proven in many publications. The most commonly applied FEM computational scheme in slope stability calculations is the shear strength reduction (SSR) method. Another way of analysing slope stability by FEM is the gravity increase (GI) method. The latter method may not be applied unconditionally. The paper contains a comparison of results obtained by the SSR, GI and modified Bishop’s methods. A good agreement of the results produced by the SSR and the modified Bishop’s methods has been confirmed. Overestimation of the safety factor by the GI method in the case of using the linear Mohr-Coulomb criterion has been shown.

---

Metoda elementów skończonych stała się powszechnie stosowanym narzędziem do analizy stateczności skarpy. Jej przewagę nad metodami równowagi granicznej (metodami paskowymi) wykazano w licznych publikacjach. W ramach analiz stateczności MES najczęściej stosowana jest strategia redukcji wytrzymałości na ścinanie. Innym podejściem jest strategia rosnącej grawitacji, jednak nie może ona być stosowana bezkrytycznie. W artykule zaprezentowano porównanie wyników obliczeń wartości współczynnika bezpieczeństwa metodą redukcji na ścinanie, rosnącej grawitacji i uproszczoną metodą Bishopa. Pokazana została zbieżność wyników uzyskiwanych metodą redukcji wytrzymałości na ścinanie oraz metodą paskową Bishopa oraz przeszacowanie stateczności skarpy w metodzie rosnącej grawitacji w przypadku zastosowania tradycyjnego liniowego warunku Coulomba-Mohra.