降雨條件下高速公路路基邊坡穩(wěn)定的預(yù)警研究.pdf

1、目前我國(guó)經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)一些突發(fā)的公路路基邊坡失穩(wěn)事故，導(dǎo)致人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。因此，進(jìn)行公路路基邊坡穩(wěn)定性的安全評(píng)價(jià)，以及建立相應(yīng)的預(yù)警系統(tǒng)，就顯得尤為必要。
　　本文以極限平衡法為計(jì)算手段，研究了路基邊坡土體參數(shù)空間變異場(chǎng)條件下的穩(wěn)定性問(wèn)題。然后，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了降雨條件下路基邊坡穩(wěn)定的預(yù)警研究。
　　首先，編制程序?qū)崿F(xiàn)了土體強(qiáng)度參數(shù)空間變異場(chǎng)的生成，檢驗(yàn)表明所生成的參數(shù)空間場(chǎng)能非常完好的覆蓋給定的參數(shù)分布空間，并大大的減少了

2、計(jì)算次數(shù)。然后，結(jié)合改進(jìn)的Morgenstern-Price法和改進(jìn)的邊坡極限滑面掃描算法，進(jìn)行了土體參數(shù)空間變異條件下的路基邊坡極限平衡法求解，并進(jìn)行了計(jì)算方法的適應(yīng)性論證。
　　其次，編程實(shí)現(xiàn)了多參數(shù)場(chǎng)相關(guān)條件下的邊坡土體參數(shù)的空間變異場(chǎng)，此算法同樣能保證參數(shù)空間場(chǎng)的全域覆蓋性，且能大大減少冗余計(jì)算。邊坡幾何參數(shù)敏感性分析表明相關(guān)長(zhǎng)度對(duì)邊坡穩(wěn)定性基本無(wú)影響，同一幾何條件下，邊坡土體變異性越大，破壞概率也越大。強(qiáng)度參數(shù)的敏感性分

3、析表明安全系數(shù)的大小并不能絕對(duì)反應(yīng)路基邊坡的安全性，需計(jì)入土體參數(shù)變異條件下的邊坡破壞概率。土體抗剪強(qiáng)度參數(shù)負(fù)相關(guān)情況下的路基邊坡破壞概率，比兩參數(shù)相互獨(dú)立情況下的破壞概率更小，正相關(guān)情況則比相互獨(dú)立情況下的破壞概率更大。而計(jì)算安全系數(shù)均值則與破壞概率呈現(xiàn)出相反的規(guī)律。
　　然后，進(jìn)行了不同降雨類型條件下的均值和非均值非飽和土路基邊坡的穩(wěn)定分析。均值土邊坡計(jì)算結(jié)果表明:粗粒土易于遭受短時(shí)強(qiáng)降雨的影響，而細(xì)粒土更易于遭受長(zhǎng)時(shí)弱降雨的

4、影響。飽和滲透系數(shù)是影響邊坡土體穩(wěn)定性的關(guān)鍵因素，每種土質(zhì)邊坡都有其自身的臨界降雨強(qiáng)度，并可以通過(guò)計(jì)算獲取。計(jì)算認(rèn)為，降雨和邊坡滲透系數(shù)為影響降雨條件下邊坡穩(wěn)定的第一層次因素;邊坡幾何尺寸為第二層次影響因素;地下水位為第三層次。
　　非均值非飽和土邊坡的降雨失穩(wěn)研究表明:空間相關(guān)長(zhǎng)度對(duì)邊坡穩(wěn)定性不產(chǎn)生影響;參數(shù)的變異性會(huì)直接導(dǎo)致邊坡的安全系數(shù)和失穩(wěn)概率的變化，在概率框架下討論邊坡的穩(wěn)定性，需要考慮參數(shù)的變異性和他們之間的相關(guān)系數(shù)，