巖土工程中邊坡穩(wěn)定性分析及監(jiān)測方法分析

巖土工程中邊坡穩(wěn)定性分析及監(jiān)測方法分析摘要：邊坡穩(wěn)定性分析主要是為了降低工程安全隱患，提升工程開展質量而存在的一種分析方式。所有的工程領域都應該開展邊坡穩(wěn)定性的分析和監(jiān)測工作，而這也就要求了相關技術人員能夠對于邊坡穩(wěn)定性分析的重要作用加以關注，掌握邊坡穩(wěn)定性分析的主要理念和重點，從而確保巖土工程中邊坡問題能夠得到合理解決，確保巖土工程施工的安全性和穩(wěn)定性。本文首先對于巖土工程中邊坡穩(wěn)定性的研究方法進行了深入探究，同時提出了巖土工程中邊坡穩(wěn)定性的分析方法，并根據我國目前巖土工程開展的實際情況，深入分析了巖土工程中邊坡的監(jiān)測方法，從而使相關從業(yè)人員能夠明確邊坡穩(wěn)定性分析及監(jiān)測的要點和重點，使其能夠采用更加科學合理的方法對邊坡的穩(wěn)定性加以分析和監(jiān)測，從而提升巖土工程邊坡穩(wěn)定性分析與監(jiān)測的準確性。關鍵詞：巖土工程；邊坡穩(wěn)定性分析；監(jiān)測方法一、 巖土工程中邊坡穩(wěn)定性的研究方法分析隨著時代的發(fā)展，科技的進步，越來越多的先進工藝和手段被應用在巖土工程中邊坡穩(wěn)定性的分析與監(jiān)測之中，提升了邊坡穩(wěn)定性的分析質量與監(jiān)測效率。而從總體上來看，目前巖土工程之中，采用強度折減法進行檢測已經成為了全新的發(fā)展趨勢［1］。相比于傳統(tǒng)的極限平衡監(jiān)測法，這種方法能夠對于邊坡監(jiān)測點的位移突變特性進行監(jiān)測，從而對于邊坡的變形過程加以精準反應。當前的學者和專家也對于有限元模型建立方法進行了分析，并依據這種方法提出了有限元強度的折減法，也將其應用在屈服準則的計算以及邊坡安全系數的影響分析之中。通過科學實驗分析表明，對于有限元建模法計算邊坡安全系數能夠產生較為直接的影響的因素為屈服準則的選取。一般來說，在對于巖土工程邊坡穩(wěn)定性判斷之中，往往會通過邊坡之內某個監(jiān)測點的位移情況與折減系數變化情況作為判斷依據，然而在學術界對于監(jiān)測點的選取方式和位移方式尚沒有達成共識，而如何從曲線上進行安全系數的判定也缺乏具體的理論依托。有些專家和學者認為，監(jiān)測點應該選取在坡頂，能夠得到較為科學和合理的監(jiān)測數據信息，而也有一些專家認為，可以在坡腳處進行監(jiān)測點的選取，進而使邊坡穩(wěn)定性的變化情況得到宏觀體現(xiàn)［2］。另外，在當前情況下，基于巖石斷裂問題的研究也取得了一定的進展，很多學者開始將線彈性斷裂力學理論應用到邊坡穩(wěn)定性的分析之中。有些學者采用能量準則，對于巖石裂紋的擴展方向以及擴展情況進行了分析，并提出了巖體損傷學的分析方法，即是當裂紋在被壓縮剪切應力作用的情況下，往往會產生一個正常的剪切裂紋，其壓應力相對集中，而考慮到裂紋尖端的應力情況，可以通過建立應力模型的方式對于應力進行分析，進而了解到邊坡盈利的總體分布方式，使邊坡承受的外部荷載和節(jié)點之間的作用力得到一定程度的體現(xiàn)［3］。我國邊坡監(jiān)測事業(yè)也在新時期得到了飛速的發(fā)展，而我國邊坡穩(wěn)定的監(jiān)測往往是為了給工程建設和地質勘測工作提供有效的數據依托。通過對于邊坡穩(wěn)定性的分析與監(jiān)測，能夠使相關人員掌握滑坡體的規(guī)模和發(fā)展趨勢，從而有針對性的采取處理措施。二、 巖土工程中邊坡穩(wěn)定性的分析方法（一）瑞典圓弓瓜法所謂的瑞典圓弧法，也就是以瑞典圓弧滑動面分裂法為基礎，假定滑動面上方土壤已經被劃分成為N個垂直的土棒，并對于每個土層的力和力矩的平衡關系加以分析，對于土條之間的作用力做忽略處理，從而得到土體穩(wěn)定的安全系數。如果坡度、滑坡面取決于土壤時，那么黏土往往為柱狀或者碗狀，其砂土與平面相接近，邊坡的穩(wěn)定安全系數則是抗滑力矩與滑動力矩的比值。這種方法也是當前較為簡單的巖土工程邊坡穩(wěn)定性的分析方法，已經得到了較為廣泛的應用。（二）極限平衡分析法這種分析方法的依據在于，滑動體分塊力學平衡理論以及對于滑坡情況的多種失效模式，邊坡應力狀態(tài)以及抗滑滑動作用力之間的多種評價關系，對這些數值加以計算，即可得出巖土工程的邊坡穩(wěn)定性。極限平衡分析法也是巖土工程中邊坡穩(wěn)定性較為常用的分析方法，這種方法本身就是源于摩爾庫倫的強度理論，通過對于土體受到破壞時，土壤靜力平衡狀態(tài)加以分析，從而得到問題的解決方法。在傳統(tǒng)的彈塑性力學之中，引入了一定的簡化建設，將動態(tài)的問題以靜態(tài)的方法進行分析，將應力的應變關系通過靜態(tài)的方法進行解決。雖然說這種計算方法的嚴密性缺乏有效的保障，然而從計算結果上來看，其有著一定的計算精度和穩(wěn)定系數。三、巖土工程中邊坡監(jiān)測方法分析邊坡監(jiān)測方法主要包括對邊坡穩(wěn)定性的檢測、雷達檢測、聲發(fā)射系統(tǒng)檢測等等。目前，這些監(jiān)測方法已經廣泛的應用到水利工程、土木工程以及交通建設事業(yè)之中。（一） 邊坡穩(wěn)定性監(jiān)控系統(tǒng)分析邊坡穩(wěn)定性檢測系統(tǒng)有著多種設計形式，而當前較為常用的設計形式是由四個分項系統(tǒng)組成的。其中包括數據自動檢測系統(tǒng)、數據采集系統(tǒng)、數據傳輸系統(tǒng)以及人機交互中心。其中，數據的檢測系統(tǒng)是只對于設備的信息進行動態(tài)化的監(jiān)測裝置，而數據采集系統(tǒng)也就是對于多種設備設施與儀器之中的數據信息進行采集的裝置，而數據傳輸系統(tǒng)就是指通過互聯(lián)網技術對于采集到的數據參數信息進行傳輸的設施，人機交互中心就是指對于采集到的數據信息進行處理、控制、分析、管理與反饋的系統(tǒng)，其往往由數據處理系統(tǒng)、查詢系統(tǒng)、指令輸入和傳遞系統(tǒng)等共同組成，依托計算機軟件對于整個系統(tǒng)進行深入的控制和管理。（二） 邊坡雷達檢測系統(tǒng)雷達系統(tǒng)已經在巖土工程邊坡穩(wěn)定性的監(jiān)測之中得到了廣泛的應用，而邊坡雷達檢測系統(tǒng)則是一種較為有效的監(jiān)測裝置。這種裝置的系統(tǒng)的精度較高，能夠對于需要監(jiān)測的區(qū)域進行連續(xù)不斷的掃描，然后將掃描的數據信息通過相應的軟件進行處理，并與之前得到的處理成果進行比較，從而對邊坡的位移程度交易判斷，然后將邊坡位移量輸入到顯示器之中，如果出現(xiàn)邊坡位移量異?；蛘叱^預警值時，會觸發(fā)邊坡雷達檢測系統(tǒng)的警報裝置［4］。（三） 聲發(fā)射監(jiān)測系統(tǒng)這種監(jiān)測系統(tǒng)是采用波導管與傳感器連接的方式，將壓電換能器裝置在波導管處，使其能夠進行聲發(fā)射檢測流程。這種監(jiān)測系統(tǒng)最開始是應用在邊坡活動變形情況產生的細粒土檢測之中的。波導桿在埋入地下之后，能夠進行超高頻電磁波的傳送，而通過其脈沖信號的傳遞，能夠降低信號的損耗程度，進而使傳感器能夠對于信號進行接收。波導管往往以鉆孔安裝的方式進行安裝，理論上來說，能夠采集到坡面之下任何的剪切面以及可能對于邊坡穩(wěn)定性造成破壞的任意地層位置。波導管和鉆孔之間存在的縫隙往往使用礫石或者粗砂進行回填處理，可以采用砂礫石作為聲波發(fā)生的源頭，從而提升整個體系對于土壤位移的敏感系數。這里要注意的是，細土壤的聲發(fā)射能力較低，這也會對整個系統(tǒng)的聲傳遞效果造成不良影響，這也就需要了壓電換能機的引入來提升檢測信號的效果。四、結束語綜上所述，在巖土工程之中，為了防止出現(xiàn)邊坡變形破壞的情況，應該對于邊坡穩(wěn)定性加以分析和監(jiān)測。而在實際的工程之中，對于邊坡穩(wěn)定性的分析方法和監(jiān)測方法還要根據實際情況進行具體分析，以相應的分析理論為基本依據，建立完善的數學模型，采用適當的計算方法和智能化評價體系對相應的問題加以研究，從而為邊坡工程建設提供有效且精準的數據基礎，促進我國巖土工程行業(yè)的深入發(fā)展。參考文獻白貴存.橋隧工程邊坡穩(wěn)定性分析及工程支護方法淺析[J].城市建設理論研究(電子版)，2016,(9):3054