边坡稳定分析方法研究进展

史西西

【摘 要】边坡稳定性估计是一个涉及多个参数的工程问题。为了解决这些问题，研究人员用边坡稳定性概率分类（SSPC）系统、数值模拟等方法对边坡失稳的边界条件进行了计算分析，为边坡工程问题提供有价值的参考。

【关键词】边坡稳定；地震；混合模型

一、前言

边坡不稳和边坡坡角过大，在水压力、土压力等力的作用下，常会发生滑动或崩塌。大规模边坡失稳，会使交通中断，建筑物坍塌，河流堵塞，水库淤积，带来生命财产的巨大损失。

二、研究进展

近年来，在岩土工程中尝试使用人工神经网络（ANN）等智能计算系统。研究人员越来越感兴趣的原因是，这些学习机器在模式识别问题和多变量动态系统的非线性关系的建模方面有着出色的表现。特别是，一些研究人员已经调查了这种用法安在预测边坡稳定性及不同荷载作用下的行为。

XUE Xin Hua， YANG Xing Guo和 CHEN Xin提出了一种基于支持向量机和粒子群优化组合的混合模型，以提高预测性能。在选择合适的SVM参数时，采用PSO来提高预测精度。作为输入参数，包括单位重量的大小、内摩擦角、内摩擦角、坡度角、高度、孔隙水压力系数等几个重要参数作为输入参数，边坡的状态为输出参数。结果表明，pso - svm是一种强大的计算工具，可以用来预测边坡的稳定性。

Ti Zhao（赵体）， Jinzhong Sun（孙进忠）等对边坡地震稳定性分析进行了研究。提出了两种不同的边坡地震稳定性概念：强度储备稳定性和动态超载稳定性。边坡地震稳定性的第一个概念已经被广泛接受，相关的分析方法也得到了很好的发展；然而，第二种概念直到现在还很少被提及，而基于此概念的失效标准和分析方法还有待探索。本文研究的是动力过载地震稳定性的失效判据和分析方法。摘要提出了一种边坡动力过载稳定性临界地震峰值加速度的准则及其分析方法，并提出了载荷递增法。动态过载黄土边坡的地震稳定性Changshougou（长寿沟）在宝鸡宝（鸡），陕西（陕西），分析了中国，老林。分析结果表明，该边坡的动态超载地震稳定性对地震地面运动的作用相当高，在未来50年内超过10%的概率。

根据边坡地震的新概念，提出了一种新的边坡地震稳定性分析方法，并取得了如下成果。

（1）两种不同的边坡地震稳定性概念：1）强度储量地球-地震稳定性，表现为边坡目前强度与地震作用强度的差异。2）动态超载地震稳定性是由其目前强度的临界地震作用与地震作用作为局部地震再稳定目标之间的比较。

（2）考虑到这一事实有一个打破岩石的本构关系或土体边坡边坡的地震前后破坏发生时，一个想法的搜索边坡的临界地震作用在现有实力状态输入地震行动提出从弱到强，和一个新的优化方法结合伪静态的方法和LIM动态形成重载边坡地震稳定性分析。

（3）根据动态超载法的概念，建立了地震稳定性判据。采用传统的分析方法，考虑了内部应力与边坡强度的比较，并将其转化为本文提出的方法，主要研究了临界地震峰值加速度与局部强化地震峰值加速度之间的比较。因此，不仅建立了边坡地震稳定性和可能之间的联系- ble边坡地震作用在未来也将超过设防地震加速度峰值的概率地震边坡稳定系数，构成的一个重要部分动态重载边坡地震稳定性的可能性。

（4）对长寿沟黄土边坡的动态超载地震稳定性分析，证明了基于寻找临界地震峰值加速度的林分型滑坡是一种合理的ap-proach，可以为我们更好地理解边坡地震稳定性提供了理论依据。需要指出的是，某一边坡的动态超载模拟时间只能反映该边坡的一种动态边坡破坏。由于地震交流的多样性，在同一坡度上有多种不同类型的动态斜坡故障。进一步研究了地震作用变化引起的边坡动态边坡失能的多样性，为地震边坡破坏概率分析奠定了基础。

该工作扩展了地震边坡稳定性的概念，为其分析提供了新的思路。特别地，临界地震峰ac-celeration判据对其预发强度状态的破坏，形成了地震边坡稳定性分析与边坡地震风险分析的关系，为进一步评价地震坡失稳概率奠定了基礎。在此基础上，本文还提出了风蚀、降雨等其他诱发因素对边坡破坏的分析方法，从而为今后的滑坡地质灾害统一风险预测系统的研究提供了理论基础。

边坡稳定问题是公路沿线的重要问题，由于边坡的稳定性问题可能造成重大事故和财产损失。在岩石边坡工程中，稳定性评价通常采用分析或数值分析方法进行，主要考虑安全概念的因素。事实上，由于在分析或数值方法中分配最合适的值来设计参数，对边坡稳定性的概率性评估越来越受欢迎。此外，通过概率概念，将非连续性对岩石质量和不连续性的影响最小化。Van，在研究中，利用边坡稳定性概率分类（SSPC）系统，在概率方法的基础上，对高陡沉积岩石边坡的坡度稳定性进行了评价。概率评估表明，由于非连续性的控制和非连续取向的独立质量运动，主要的边坡稳定性问题。几乎所有被研究的剪切边坡都有稳定的稳定性问题，稳定性概率非常低。此外，平面和倾倒破坏的概率是对SSPC系统的高度重视。通过现场勘察，验证了边坡的稳定性问题。应采取补救措施，如在研究地点进行边坡重新设计和加固，以防止公路沿线发生危险事件。另一方面，在岩石边坡工程中，当概率和分析结果相比较时，概率方法可能是一个有用的工具。

边坡稳定性分析和安全边坡设计的精度与分析时所分配的剪切强度参数的精度密切相关。然而，在许多情况下，由于边坡质量的异质性，对这些参数的精确估计具有挑战性。另一方面，在大量节理岩体中，边坡破坏发生在多面，而非单一面，在土壤中，其破坏面几乎呈圆形。因此，不连续和属性岩体的行为应在高度节理的岩石单元中共同定义。

边坡稳定性的概率非常高和陡峭削减在石灰石山坡挖掘装置是在这项研究中使用协会的系统调查。由概率分析的结果，得出的结论是，研究的岩石边坡容易出现稳定性问题，这些问题可能出现在不连续性的表面，或者不考虑不连续的问题。因此，应采取紧急补救措施，对可能出现的故障进行边坡、岩体锚杆、岩崩的重新设计，防止可能出现的故障，防止生命财产损失。由于SSPC系统是一个主要的缺点，因此无法分析楔形破坏的概率。此外，系统还忽略了地下水对断口抗剪强度的影响。此外，在接受安全的概率阈值时，没有特定的批准是有效的，而在分析方法中，接受安全的概率阈值类似于安全概念的因素。虽然可以选择满足岩石边坡开挖工程设计的某些概率值，但在SSPC系统中，根据作者的经验，需要至少70%的边坡稳定性概率来定义边坡。

三、结语

边坡稳定和交通、建筑密切相关，边坡稳定性估计是一个涉及多个参数的工程问题，分析影响边坡失稳的影响因素仍是一个重要课题，边坡稳定分析还需研究人员用各种合理方式继续探究。

【参考文献】

[1]XUE Xin Hua， YANG Xing Guo和 CHEN Xin，Application of a support vector machine for prediction of slope stability，December 2014 Vol.57 No.12： 2379–2386.

[2]Ti Zhao （赵体）， Jinzhong Sun（孙进忠）， Bin Zhang （张彬）， Cheng Li （李程），Analysis of Slope Stability with Dynamic Overloading from Earthquake，Journal of Earth Science， Vol. 23， No. 3， p. 285–296， June 2012.

[3]Van， Turkey， Assessment of rock slope stability by probabilistic-based Slope Stability Probability Classification method along highway cut slopes in Adilcevaz-Bitlis.endprint