Assumptions in simplified slope stability analysis by the method of slices
Authors: Morrison I. M. , Greenwood J. R. 
Published: October 2009

Several widely used methods of slope stability analysis are examined and their equations of stability are rearranged so as to demonstrate the physical assumptions underlying the methods. All the methods considered are shown to be based on a common assumption of no strain on the inter-slice boundaries. In addition it is shown that each method implies a particular assumption as to the pore water pressures acting on the inter-slice boundaries. A basic simplified slope stability equation is presented and used to compare the effect of the various pore water assumptions on the calculated factor of safety by reference to a real landslide in which the pore-water distribution in the slope was measured. It is shown that none of the assumed distributions correspond to the observed pore-water pressures. In the methods of analysis which compute the factor of safety more accurately the difference between the assumed and observed pore water pressures acts so as to increase the normal pressure on the slip surface and this compensates to some extent for the assumption of no strain within the slope. It is concluded that there is no theoretical reason for the extent of this compensation and that the use of simplified methods of analysis is only justified for slopes with geometry, soil strengths and pore water pressures similar to those against which the method has been calibrated. If these conditions are not satisfied the implied inter-slice forces should be checked.

L'article examine la dérivation de plusieurs méthodes pour l'analyse de la stabilité des pentes. Leurs équations de stabilité sont présentées pour démontrer les hypothèses physiques sur lesquelles les méthodes sont basées. Toutes les méthodes examinées sont basées sur l'hypothèse de l'absence de déformation aux limites entre les tranches. Chaque methode implique une hypothèse particulière concernant les pressions de l'eau interstitielle exercées sur les limites entre les tranches. Une équation élémentaire et simplifiée de la stabilité des pentes est présentée et employée pour comparer l'effet des différentes hypothèses concernant l'eau interstitielle sur le facteur de sécurité calculé par référence à un glissement de terrain réel pour lequel la distribution de l'eau interstitielle dans la pente a été mesurée. Aucune des distributions supposées ne correspond aux pressions de l'eau interstitielle observées. Dans les méthodes d'analyse qui calculent le facteur de sécurité avec plus de précision l'effet de la différence entre les pressions de l'eau interstitielle supposées et observées est d'augmenter la pression normale sur la surface de glissement, ce qui compense dans quelque sorte l'hypothése de l'absence de déformation au sein de la pente. On en tire la conclusion qu'il n'y a aucune raison théorique pour l'existence de cette compensation et que l'emploi de methodes simplifiées d'analyse n'est justifié que pour des pentes avec des géometries, des résistances du sol et des pressions de l'eau interstitielle semblables à cedes pour lesquelles la méthode a été calibrée. Si ces conditions ne sont pas respectées on doit vérifier les forces impliquées entre les tranches.