理论教育 高速公路边坡稳定性研究现状及安全预警技术

高速公路边坡稳定性研究现状及安全预警技术

时间:2023-08-29 理论教育 版权反馈
【摘要】:随着科技的不断发展,边坡稳定性研究的理论与方法更加成熟,特别是计算机的出现并不断发展,人们可以利用计算机定量或半定量地模拟边坡变形发展的全过程。新的边坡稳定性分析方法不断出现,古老方法又不断改进,且逐步由定性向半定量、定量的方向发展。当前公路边坡稳定性问题的研究相对于矿山、水电工程等岩土边坡稳定性的研究相对较少。

高速公路边坡稳定性研究现状及安全预警技术

边坡的稳定性的研究已有近百年的历史,早期对边坡稳定性的研究主要借助极限平衡理论,根据静力平衡条件计算边坡极限平衡状态下的整体稳定性,或者从边坡所处的地质条件及作用因素上进行类比分析。随着科技的不断发展,边坡稳定性研究的理论与方法更加成熟,特别是计算机的出现并不断发展,人们可以利用计算机定量或半定量地模拟边坡变形发展的全过程。一些新理论、新方法、新技术诸如破坏概率分析方法、信息论方法、模糊数学、灰色理论、损伤断裂力学理论、神经网络模型、数据库专家系统和计算机仿真技术等被引入边坡稳定性研究,为定量评价和预测岩土边坡稳定性开辟了更为广阔的前景,边坡稳定性研究已步入系统工程分析研究阶段。从边坡工程研究发展历程可见,边坡工程研究历程也是边坡稳定性分析方法不断发展的历程。新的边坡稳定性分析方法不断出现,古老方法又不断改进,且逐步由定性向半定量、定量的方向发展。

当前公路边坡稳定性问题的研究相对于矿山、水电工程等岩土边坡稳定性的研究相对较少。与矿山、水电工程等岩土边坡相比,公路边坡具有其自身的特点,比如其边坡高度较小,一般不超过90m,无法与水电工程或矿山工程中的大型边坡几百米的高度相比。另外,公路边坡既有岩质边坡也有土质边坡,稳定性分析和治理方法随边坡类型的变化差别较大。我国公路系统实际上对边坡仍然采用自然坡角或者工程类比法来设计边坡,此种方法必须具备与工程条件大体一致的实际工程资料作参考,而且很多影响边坡稳定的因素难以定量化研究,具有很大的应用局限性。在边坡稳定性的理论分析中,极限平衡方法采用安全系数的定值法,由于计算参数的不确定性而无法确定可靠的安全系数,理论结果只能作为工程设计的参考。目前的数值分析方法包括有限元法、边界元法、离散元法、DDA方法、运动单元法等,但数值分析方法同样不能较好地被应用于解决边坡工程中出现的问题。其原因在于,数值分析方法对模型建立时要求合理的结构控制面的认识,要求清楚破坏的机理,对计算时所需要的岩体力学参数也需要有较准确的选取;否则数值模型计算出的结果不具备定量分析的意义。(www.daowen.com)

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