第3章 边坡分析与评价.pptVIP

第三章 边坡工程稳定性 分析与评价 2.1 边坡变形破坏的地质工程模型 2.2 边坡稳定性影响因素 2.3 边坡稳定性评价原理与方法 2.1 边坡变形破坏的地质工程模型 一、边坡地质工程模型的基本含义 二、边坡地质工程模型的功能 三、边坡地质工程模型建模的依据与 方法 四、边坡地质工程模型的基本类型 一、边坡地质工程模型的基本含义 1、边坡地质工程模型的提出 任何一工程边坡的变形破坏，无不与其自身的工程地质条件有着密不可分的紧密联系。人们同时还可看出，影响边坡变形破坏和稳定性的工程地质要素，既有相同的一面，更有不同的一面，更何况岩组、结构与结构面的多样性； 建立条件与工程的复杂关系，并将其模型化，就显得十分必要。这不仅克服以往一般泛泛地分析评价，而且为的是真正建立起地质与工程的有机联系。 模型(亦有称模式)一词由来已久，最早应用于军事方面，即人们常听到的沙盘。 应用最普遍的要算规划模型，如某一公路工程。随着实践的深入和涵义的扩展与引伸，逐步到各个方面，如介质模型、演化模型、机制模型、力学模型、数学模型等等，几乎应用到整个自然学科和社会学科，其通用性十分突出。 模型一词之所以有如此大的魅力，说到底是在于它能形象直观地表达人们认识或说明某一些事物的最佳表达方式。通过多种各自的研究和多侧面的探索，关于模型的涵义与应用愈来愈得到拓展和深化。并进一步表明，模型决不是简单的表达形式或是说一个方法问题，实质上它有着深刻的科学内涵。 最有说服力的，就是数学领域形成了一个独立研究域，即“模型论”，它是数理逻辑主要分支之一，其研究成果已被引用到集合论、代数与数论等之中，由此即可看出模型的理性一面。 边坡工程学科领域关于模型的概念虽有一定的应用，尤其80年代以来，陆续提出 “边坡地质模型”、“边坡工程地质模型”等概念，但在边坡研究领域中，人们对模型的认识还不到位，不是概念不清，就是涵义不明。仅是泛泛应用，没有作为专门问题加以研讨，因而阻碍了模型的应用和发展。为此有必要加以正名，并呼吁开展研究，以充分发挥模型的功能。 所谓模型，就是根据实物、设计或构想，按 (或不按比例)、生态或主要特征(或者说要素)，做成相似的物体或图示，用以展现、揭示或阐明某一类事物或问题。由此人们应该认识到，要实现这样的目标不是一蹶而就的，要经关研究、提炼、综合才能达到。可以说，它是某项研究一段终结，又是下段研究的基础。这一认识对其作多层次理解并不为过，它是模型内涵的实质所在。通过“模型”使人们对实体的认识更深刻、更具规律性。 在路基工程中，模型的应用亦较为广泛，常见到的，如路基断面模式，路堑模型，构造模型，路堤模型，排水模式，路基病害模式等等，内涵很广，涵义颇丰，但稍加分析，概括起来，大体有两大类，一类是实物的相似模型，一类是生成演化和成因机制模型。 在边坡工程学科中，模型一词是逐步被加以应用的，最早称地质模型，后来叫工程地质模型，但多侧重对矿山边坡的变形破坏模式的研究。在公路边坡工程的研究中尚未进行过系统研究。 而边坡地质工程模型一旦建立，也就明确了边界条件，就具备了开展后续研究的坚实基础。也只有在准确的模型前提下，才能作出准确的变形破坏机制分析，同样，只有在准确的边坡工程模型的基础上，所进行的边坡稳定性分析和计算才可信、可靠。 由此可见，边坡模型在边坡稳定性研究中有着重要的地位与作用，从某种意义上来说，边坡模型的提出、确立与完善，将为边坡工程在理论上的突破和实用上的开拓奠定可靠基础。所以，随边坡研究的深入，边坡模型越来越受重视和关注。故，研究公路边坡地质工程模型将具有重要的理论意义和实用价值。 2、边坡地质工程模型基本概念 边坡研究中“地质模型”一词早被应用，最早在20世纪80年代由孙玉科、姚宝魁在“我国岩质边坡变形破坏的主要地质模式”（岩石力学与工程学报，1983，第二卷，第一期）一文中首次提出。“工程地质模型”是在上世纪末孙玉科等在“中国露天矿边坡稳定性研究”（中国科学技术出版社，1999）一书中提出了中国露天矿边坡工程地质模型。 但80年代以来，人口、资源、环境与经济可持续发展的相互关系研究，已成为世界各国政府及民众高度重视并积极倡导的课题。保护环境的一个重要方面就是保护地质环境，减轻地质灾害，树立减灾就是增效的意识。 随着人类工程活动在广度、深度、空间规模等方面的不断拓展，以及我国西部大开发热潮的兴起，人类经济活动对地质体的改造作用而带来的边坡工程问