1、边坡稳定性分析方法与机器学习应用

边坡稳定性分析方法与机器学习应用

1. 边坡工程概述

边坡工程涵盖了边坡稳定性分析与设计、运动监测以及边坡安全管理与维护等多个方面。依据材料组成，边坡可细分为土质边坡、岩质边坡和土石混合边坡。在全球诸多国家，尤其是中国，自然和人为因素引发的边坡失稳是复杂且危害严重的现象，常导致价值数百万美元的公私财产受损。因此，深入了解边坡失稳的过程并预测其易损性，对于有效减轻边坡失稳危害至关重要。

2. 边坡稳定性分析方法

2.1 理论解决方案

边坡稳定性的理论解决方案可分为定性和定量评估。
- 定性评估方法 ：
- 工程地质类比法 ：能全面考虑各种影响因素，快速预测边坡的稳定性和发展趋势，但准确性依赖研究人员的经验。
- 赤平投影法 ：广泛用于初步判断不稳定边坡。
- 定量评估方法 ：
- 极限平衡分析法 ：是定量分析边坡稳定性的主要方法，通过考虑假定或特定潜在滑动面的平移或旋转运动，研究在重力影响下趋于失稳的边坡稳定性。经不断改进，该方法是确定边坡力学状态最常用的方法。
- 其他数学方法 ：如耗散理论、混沌理论、随机理论、模糊理论、灰色系统理论和突变理论等，能在一定程度上帮助我们更好地理解边坡的演化过程，为边坡稳定性提供参考。

2.2 数值模拟

随着计算机、软件和计算力学理论的发展，多种数值方法被应用于边坡稳定性分析。常见的数值模拟方法