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公路工程地質第六章(編輯修改稿)

2026-01-19 02:27 本頁面

　

【文章內容簡介】，是一個完整的有機整體。例如針對三峽庫區邊坡，崔政權大師率先提出 “ 3S工程 ” 的概念和設想，從1997年著手建立 “ 三峽庫區邊坡穩態 3S實時工程分析系統 ” ，并給出了系統的框圖，何滿潮教授將該系統按功能分為三大部分，即 3S接收處理系統、 GIS地理信息系統和工程分析專家系統。4 .邊坡工程中的人工神經網絡方法邊坡工程中的人工神經網絡方法人工神經網絡（簡稱 NNNeural work）是指由大量簡單神經元經廣泛互連構成的一種計算結構，它是一種廣義的并行處理系統。人腦的認知模式被認為是一種并行的分布式模式，神經網絡采用類似于人大腦的神經網絡的體系結構來構造模型仿真人大腦的功能，即把對信息的儲存和計算推理同時儲存在一個單元里。因此，在某種程度上神經網絡被認為可以模擬生物神經系統的工作過程。特別是通過抽象、簡化和模擬手段，神經網絡部分反映了人腦的某些功能特征，且具有高度非線性、自組織、自學習、動態處理、聯想記憶、容錯性等特征。近年來，人工神經網絡開始應用于邊坡工程的穩定性分析和評價，對于解決復雜的邊坡系統工程的穩定性問題提供了一條新的途徑。5. 邊坡工程中的數值計算和仿真邊坡工程中的數值計算和仿真從 70年代開始，數值計算被廣泛地應用于邊坡工程，比較成熟的三大數值方法是有限單元法、邊界單元法和離散單元法。其中有限單元法有限單元法是通過離散化，建立近似函數把有界區域內的無限問題簡化為有限問題，并通過求解聯立方程對工程問題進行應力位移分析的數值模擬方法，它假定工程巖體是連續的力學介質，并在許多的重大工程中得到應用。邊界單元法邊界單元法是采用在區域內部滿足控制條件但不滿足邊界條件的近似函數逼近原問題解的數值方法，它與有限單元法相比，具有方程個數少，所需數據量小等特點。由于巖坡的地質構造復雜，一些邊坡呈碎裂結構和層狀碎裂結構，構成非連續性力學介質，利用有限單元法和邊界單元法求解遇到了困難，取而代之的是離散單元法，一些學者稱其為散體元法散體元法。離散單元法離散單元法由 Cundall于 1971年提出，該方法充分考慮了節理巖體的非連續性，以分離的塊體為出發點，將巖塊假定為剛體的移動或轉動，并允許塊體有較大的位移，甚至脫離母體而自由下落，特別適用于節理化巖體或碎裂結構的巖質邊坡。由于其原理明了，并且容易結合 CAD技術仿真邊坡變形破壞的演變過程，因此倍受人們的青睞。 6 .邊坡工程中的可靠性分析理論邊坡工程中的可靠性分析理論可靠性分析最早主要應用于宇航、電子工業界，之后逐漸推廣到機械工程，可靠性分析方法從 70年代開始應用于邊坡工程領域，它基于對邊坡巖體性質、荷載、工程地質條件等的不確定性認識，借鑒結構工程可靠性理論方法，結合邊坡工程的具體情況，用可靠指標或破壞概率描述邊坡工程質量的理論體系，它較傳統的確定性理論能更好地反映邊坡工程實際狀態，正確合理地解釋許多用確定性理論無法解釋的工程問題，更為重要的是概率模型有助于形成新的考慮風險與可靠性的觀念。二二 . 巖體穩定性的結構分析巖體穩定性的結構分析252。1. 巖體穩定性結構分析的實質：252。工程中巖體的滑移破壞，往往是一部分不穩定的結構體沿著某些結構面拉開，并沿著另一些結構面向著一定的臨空面滑移的結果；這就揭示了巖體穩定性破壞必須具備的邊界條件：切割面、滑動面和臨空面；巖體穩定性分析的實質就是：通過對巖體結構要素的分析 (有各種方法 )，明確巖體滑移破壞的上述邊界條件是否具備，對巖體的穩定性做出判斷。 : 1. 首先對巖體中發育的結構面的類型、產狀及特征進行調查、統計、研究；2. 其次對各種結構面及其空間組合關系以及結構體的立體形式進行圖解分析；3. 最后，對巖體的穩定性做出評價。 3. 極射赤平投影極射赤平投影 1). 極射赤平投影極射赤平投影簡稱赤平投影，簡稱赤平投影，主要用來表示線、面的方位，及其相互之間的角主要用來表示線、面的方位，及其相互之間的角距關系和運動軌跡，把物體三維空間的幾何要素距關系和運動軌跡，把物體三維空間的幾何要素（面、線）投影到平面上來進行研究。（面、線）投影到平面上來進行研究。特點：方法簡便、直觀、是一種形象、綜合的特點：方法簡便、直觀、是一種形象、綜合的定量圖解。在構造地質、工程地質、結晶學和航定量圖解。在構造地質、工程地質、結晶學和航海上被廣泛地應用。海上被廣泛地應用。2).投影要素投影要素(1)、投影球、投影球(2)、赤平面、赤平面 : 過投影球球心過投影球球心的水平面的水平面(3)、基圓、基圓 : 赤平面與球面相赤平面與球面相交的大圓（赤平大圓）。交的大圓（赤平大圓）。凡過球心的平面與球面相交凡過球心的平面與球面相交的大圓，統稱為大圓，的大圓，統稱為大圓，不過球心的平面與球面相交不過球心的平面與球面相交所成的圓統稱小圓。所成的圓統稱小圓。 (4)、極射點、極射點 : 球上兩極發射球上兩極發射點，分上半球投影和下球投點，分上半球投影和下球投影影3)、面和線的赤平投影、面和線的赤平投影（ 1） .投影原理任何一個過球心的無限伸展的平面（巖層面、斷層面、節理面或軸面等）和線，必然與球面相交成球面大圓和點。球面大圓與極射點的連線必然穿過赤平面，在赤平面上這些穿透點的連線即為該平面的相應大圓的赤平投影，簡稱大圓弧。即取一球體及其赤平面；將結構面通過球心放置；從極點上發射線，到達結構面的射線與赤平面交點（穿透點）連線即為物體的赤平極射投影，即化立體為平面的一種投影。 WW ENSOABCDMAC為結構面的走向線，其所指示的方位角為結構面的走向；MO為結構面的傾向；FM的長度反映了結構面傾角的大小。(2）作法：）作法： ① . 吳爾夫網盤的方位角畫出結構面的走向； ② . 轉動網盤，使 0180直線與結構面走向重合； ③ . 根據結構面的傾向和傾角大小，利用經線方向的刻度線，做出結構面的投影或讀取坡角。：附：投影網附：投影網吳爾網的結構及成因原理吳爾網的結構及成因原理吳氏網的結構：基圓、徑向大圓弧、緯向小圓弧、東吳氏網的結構：基圓、徑向大圓弧、緯向小

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