广(州)乐(昌)高速公路坪石至樟市段边坡稳定性预测评估.pdf

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1、文章编号：1009—9441(2010)08—0001—02广(州)乐(昌)高速公路坪石至樟市段边坡稳定性预测评估口口又B志海(广东省高速公路有限公司，广东广州510083)摘要：根据地质灾害危险性评估的特点和高速公路所处的地质环境条件，选择3个一级因素和12个二级因素构建了边坡稳定性评估的两层次指标体系。在此基础上，介绍了层次分析一模糊综合评判的建模方法。利用该方法对广乐高速公路坪石一樟市段深路堑边坡的稳定性进行了预测评估。关键词：高速公路；边坡稳定性；模糊综合评判中图分类号：TU457文献标识码：A引言广(州)乐(昌)

2、高速公路坪石至樟市段起于广东与湖南交界的乐昌市坪石镇小塘，止于韶关市樟市镇小连塘，全长130．186km。该高速公路地处低山丘陵地貌，沿线出现大量的路堑边坡。由于全线路堑边坡量大面广，地质条件变化大，且可行性研究阶段的勘察工作量少，若采用常用的刚体极限平衡法来分析是不可行的。为了提高评估结果的科学性，本文以较为流行的不确定性数学一模糊综合评判法来探讨该高速公路路堑边坡的稳定性评估方法。1边坡稳定性预测数学模型边坡稳定性属于多因素决策体系，每种因素与稳定性之间难以有定量关系，即因素与稳定性之间存在模糊关系，因此，边坡稳定性评

3、估系统实际上是一个多因素模糊决策体系，可以采用层次分析一模糊综合评判法⋯来分析。其建模过程如下：1．1指标体系的构建边坡稳定性评价指标的选择原则为：(1)选择宏观因素，避开具体的物理力学性能指标等难以获得的指标。(2)全面性与代表性协调，突出代表性因素，但也尽可能涵盖主要影响因素。(3)因素的独立性越大越好，关联性强的因素宜合并，以避免模糊合成模型选择的困难。(4)将边坡附近已有的地质灾害作为一种因素进行工程地质类比。按上述原则，将影响边坡稳定性的主要因素‘21构建成一个两层次递阶结构(见图1)。边坡稳定性评价因素UUl厂

4、———1j+—]地形地质环境边坡破坏动力地质灾害现状图1边坡稳定性评价指标体系1．2边坡稳定性分级评价标准参照《广东省地质灾害危险性评估实施细则(试行)》的规定，地质灾害的稳定性分为稳定性好、中等和差3级，影响边坡稳定性的12个二级因素同样划分为3个等级，各指标对应的不同稳定性等级的判别标准见表1。1．3确定因素集和评语集将影响边坡稳定性的3个一级因素构成一级因素集U={“，以，以}，由12个二级因素构成3个二级因素集U1={／／,1‘¨，u2‘¨，u3‘¨，11,4‘1’}，％={ul‘扪，№‘扪，“3‘∞，‰‘2’}，

5、U3={／／,l‘扪，／／,2‘3)，／／,3‘”，Ⅱ40’}。评语集V={t7l，口Ⅱ，钞Ⅲ}，其中口l对应稳定性好，秽Ⅱ对应稳定性中等，移Ⅲ对应稳定性差。1．4隶属函数的确定评价指标均为定性指标或复合定量指标，故采用离散化取值(经验赋值)，赋值结果见表1。另根据工程经验和对有关数据分布特征的统计分析，所选用因素的模糊分布类型多数近似梯形分布，故其隶属函数采用梯形分布公式，公式如下：，1(菇≤戈1)f，．，、一。U1(舅)={害兰：_三(算。<茗<名：)(1)苫“1(础：)建材技术与应用8／2010]。危害对象圆¨『分布

6、密度怫％『发生年代西吣广灾害规模伪¨]人为困索圆虬『地震强度圆％一帔顾斛以广降雨强度圆q]坡体结构m虬}_I岩土性质m虬r区域构造m％广地形地貌Ⅲ％表1边坡稳定性分级评价标准1二级因素稳定性好稳定性中等稳定性差地形地貌坡角<20。，相对高差≤50m(1)坡角20。一30。，相对高差50一100m(3)坡角>300，相对高差>100m(5)无断裂或断裂破碎带外缘(I)一般断裂破碎带或褶皱核部影响范围，构造全新活动性断裂影响范围；断裂破碎带或褶区域构造线与坡向近平行(3)皱核邬，且构造线与坡向近垂直(5)岩土性质弱风化一微风化

7、岩层(I)中密(硬塑)以上的坡残积土，破碎岩层(3)松软的坡残积土层；膨胀性岩土，煤系地层(5)岩土界面呈渐变关系；切向或反岩土界面不甚清晰，界面物性差异较大；顺向岩土界面清晰，界面物性差异大；顺向坡层面坡体结构向坡；无或很少软硬夹层分布(I)坡层面倾角小于坡度；夹层较发育(3)(主节理面)倾角大于坡度；软硬夹层发育(5)一次降雨量<150mm，日降雨一次降雨量150-250mill，日降雨量50～100111111一次降雨量>250mm，日降雨量>100m降雨强度量<50mm(1)(3)(5)水文地质地下水埋深大于边坡开

8、挖深度地下水补给地表水，坡中或坡脚有泉水分布地表水对坡脚侵蚀强烈，坡脚泉水众多(5)条件(1)(3)地震强度地震动峰值加速度≤O．059地震动峰值加速度0．19地震动峰值加速度≥O．29(5)开挖深度<10m，坡角≤45。岩质边坡坡高20—30m，坡角55。一65。；土岩质边坡坡高>30m，坡角>65。