降雨條件下高速公路路基邊坡穩(wěn)定的預警研究.pdf

1、目前我國經(jīng)常會出現(xiàn)一些突發(fā)的公路路基邊坡失穩(wěn)事故，導致人員傷亡和財產(chǎn)損失。因此，進行公路路基邊坡穩(wěn)定性的安全評價，以及建立相應的預警系統(tǒng)，就顯得尤為必要。
　　本文以極限平衡法為計算手段，研究了路基邊坡土體參數(shù)空間變異場條件下的穩(wěn)定性問題。然后，在此基礎上進行了降雨條件下路基邊坡穩(wěn)定的預警研究。
　　首先，編制程序實現(xiàn)了土體強度參數(shù)空間變異場的生成，檢驗表明所生成的參數(shù)空間場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、計算次數(shù)。然后，結合改進的Morgenstern-Price法和改進的邊坡極限滑面掃描算法，進行了土體參數(shù)空間變異條件下的路基邊坡極限平衡法求解，并進行了計算方法的適應性論證。
　　其次，編程實現(xiàn)了多參數(shù)場相關條件下的邊坡土體參數(shù)的空間變異場，此算法同樣能保證參數(shù)空間場的全域覆蓋性，且能大大減少冗余計算。邊坡幾何參數(shù)敏感性分析表明相關長度對邊坡穩(wěn)定性基本無影響，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)的大小并不能絕對反應路基邊坡的安全性，需計入土體參數(shù)變異條件下的邊坡破壞概率。土體抗剪強度參數(shù)負相關情況下的路基邊坡破壞概率，比兩參數(shù)相互獨立情況下的破壞概率更小，正相關情況則比相互獨立情況下的破壞概率更大。而計算安全系數(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。均值土邊坡計算結果表明:粗粒土易于遭受短時強降雨的影響，而細粒土更易于遭受長時弱降雨的

4、影響。飽和滲透系數(shù)是影響邊坡土體穩(wěn)定性的關鍵因素，每種土質邊坡都有其自身的臨界降雨強度，并可以通過計算獲取。計算認為，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:空間相關長度對邊坡穩(wěn)定性不產(chǎn)生影響;參數(shù)的變異性會直接導致邊坡的安全系數(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系數(shù)，