公路工程地質(zhì)第六章(編輯修改稿)
2025-01-19 02:27 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 ，是一個完整的有機整體。例如針對三峽庫區(qū)邊坡，崔政權(quán)大師率先提出 “ 3S工程 ” 的概念和設(shè)想，從1997年著手建立 “ 三峽庫區(qū)邊坡穩(wěn)態(tài) 3S實時工程分析系統(tǒng) ” ，并給出了系統(tǒng)的框圖，何滿潮教授將該系統(tǒng)按功能分為三大部分，即 3S接收處理系統(tǒng)、 GIS地理信息系統(tǒng)和工程分析專家系統(tǒng)。4 .邊坡工程中的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法邊坡工程中的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（簡稱 NNNeural work）是指由大量簡單神經(jīng)元經(jīng)廣泛互連構(gòu)成的一種計算結(jié)構(gòu)，它是一種廣義的并行處理系統(tǒng)。人腦的認(rèn)知模式被認(rèn)為是一種并行的分布式模式，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)采用類似于人大腦的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)來構(gòu)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(jīng)網(wǎng)絡(luò)被認(rèn)為可以模擬生物神經(jīng)系統(tǒng)的工作過程。特別是通過抽象、簡化和模擬手段，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)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(xué)習(xí)、動態(tài)處理、聯(lián)想記憶、容錯性等特征。近年來，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)開始應(yīng)用于邊坡工程的穩(wěn)定性分析和評價，對于解決復(fù)雜的邊坡系統(tǒng)工程的穩(wěn)定性問題提供了一條新的途徑 。5. 邊坡工程中的數(shù)值計算和仿真邊坡工程中的數(shù)值計算和仿真 從 70年代開始，數(shù)值計算被廣泛地應(yīng)用于邊坡工程，比較成熟的三大數(shù)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(shù)把有界區(qū)域內(nèi)的無限問題簡化為有限問題，并通過求解聯(lián)立方程對工程問題進(jìn)行應(yīng)力位移分析的數(shù)值模擬方法，它假定工程巖體是連續(xù)的力學(xué)介質(zhì)，并在許多的重大工程中得到應(yīng)用。 邊界單元法邊界單元法 是采用在區(qū)域內(nèi)部滿足控制條件但不滿足邊界條件的近似函數(shù)逼近原問題解的數(shù)值方法，它與有限單元法相比，具有方程個數(shù)少，所需數(shù)據(jù)量小等特點。由于巖坡的地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，一些邊坡呈碎裂結(jié)構(gòu)和層狀碎裂結(jié)構(gòu)，構(gòu)成非連續(xù)性力學(xué)介質(zhì)，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(xué)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(jié)理巖體的非連續(xù)性，以分離的塊體為出發(fā)點，將巖塊假定為剛體的移動或轉(zhuǎn)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(jié)理化巖體或碎裂結(jié)構(gòu)的巖質(zhì)邊坡。由于其原理明了，并且容易結(jié)合 CAD技術(shù)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(yīng)用于宇航、電子工業(yè)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(yīng)用于邊坡工程領(lǐng)域，它基于對邊坡巖體性質(zhì)、荷載、工程地質(zhì)條件等的不確定性認(rèn)識，借鑒結(jié)構(gòu)工程可靠性理論方法，結(jié)合邊坡工程的具體情況，用可靠指標(biāo)或破壞概率描述邊坡工程質(zhì)量的理論體系，它較傳統(tǒng)的確定性理論能更好地反映邊坡工程實際狀態(tài)，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(fēng)險與可靠性的觀念。 二二 . 巖體穩(wěn)定性的結(jié)構(gòu)分析巖體穩(wěn)定性的結(jié)構(gòu)分析252。1. 巖體穩(wěn)定性結(jié)構(gòu)分析的實質(zhì) ：252。 工程中巖體的滑移破壞，往往是一部分不穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)體沿著某些結(jié)構(gòu)面拉開，并沿著另一些結(jié)構(gòu)面向著一定的臨空面滑移的結(jié)果； 這就揭示了巖體穩(wěn)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(wěn)定性分析的實質(zhì)就是：通過對巖體結(jié)構(gòu)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(wěn)定性做出判斷。 : 1. 首先對巖體中發(fā)育的結(jié)構(gòu)面的類型、產(chǎn)狀及特征進(jìn)行調(diào)查、統(tǒng)計、研究；2. 其次對各種結(jié)構(gòu)面及其空間組合關(guān)系以及結(jié)構(gòu)體的立體形式進(jìn)行圖解分析；3. 最后，對巖體的穩(wěn)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(guān)系和運動軌跡，把物體三維空間的幾何要素距關(guān)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(jìn)行研究。（面、線）投影到平面上來進(jìn)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(gòu)造地質(zhì)、工程地質(zhì)、結(jié)晶學(xué)和航定量圖解。在構(gòu)造地質(zhì)、工程地質(zhì)、結(jié)晶學(xué)和航海上被廣泛地應(yīng)用。海上被廣泛地應(yīng)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(tǒng)稱為大圓，的大圓，統(tǒng)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(tǒng)稱小圓。所成的圓統(tǒng)稱小圓。 (4)、極射點、極射點 : 球上兩極發(fā)射球上兩極發(fā)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(jié)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(yīng)大圓的赤平投影，簡稱大圓弧。 即 取一球體及其赤平面；將結(jié)構(gòu)面通過球心放置；從極點上發(fā)射線，到達(dá)結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)面的走向線，其所指示的方位角為結(jié)構(gòu)面的走向；MO為結(jié)構(gòu)面的傾向；FM的長度反映了結(jié)構(gòu)面傾角的大小。(2）作法：）作法： ① . 吳爾夫網(wǎng)盤的方位角畫出結(jié)構(gòu)面的走向； ② . 轉(zhuǎn)動網(wǎng)盤，使 0180直線與結(jié)構(gòu)面走向重合； ③ . 根據(jù)結(jié)構(gòu)面的傾向和傾角大小，利用經(jīng)線方向的刻度線，做出結(jié)構(gòu)面的投影或讀取坡角。 ：附：投影網(wǎng)附：投影網(wǎng) 吳爾網(wǎng)的結(jié)構(gòu)及成因原理吳爾網(wǎng)的結(jié)構(gòu)及成因原理吳氏網(wǎng)的結(jié)構(gòu)：基圓、徑向大圓弧、緯向小圓弧、東吳氏網(wǎng)的結(jié)構(gòu)：基圓、徑向大圓弧、緯向小
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