【正文】 將各種防排水措施相結(jié)合，不能單一使用某一種或某兩種。 路塹高邊坡防護(hù)技術(shù)路塹邊坡防護(hù)的主要措施有工程防護(hù)和植物防護(hù)。植被防護(hù)則是靠植物根莖與土壤間附著力及根莖的相互纏繞來達(dá)到提高邊坡表面抗沖刷能力、加固邊坡，目前的植被防護(hù)方法主要有：人工植被、植生帶、液壓噴播、網(wǎng)袋工程、預(yù)制格構(gòu)工程、厚層噴播、有機(jī)質(zhì)噴播等，這些方法各有優(yōu)缺點(diǎn)，有其自身的適用條件。護(hù)面墻比護(hù)坡厚，有一定的抗推力作用。② 漿砌石骨架植被護(hù)坡：該方法是采用漿砌石在坡面筑成框架，通過苗木栽植和播種進(jìn)行綠化的一種植被護(hù)坡技術(shù)。漿砌石一般應(yīng)用于各類土質(zhì)坡面、路塹邊坡和強(qiáng)風(fēng)化巖質(zhì)邊坡，坡率一般為1:~l:，每級高度一般不超過10m。鋼筋混凝土加固邊坡的作用比漿砌石骨架植被護(hù)坡更強(qiáng)，適應(yīng)的范圍更廣，綠化效果更好。（2）傳統(tǒng)的植物防護(hù)技術(shù)隨著環(huán)境保護(hù)意識的提高，路塹邊坡已經(jīng)從單純的工程防護(hù)轉(zhuǎn)入了生態(tài)植物防護(hù)與工程防護(hù)并用，不但起到了穩(wěn)定邊坡的作用，而且還降低了造價，縮短了工期，美化了路容、路貌。一般選擇交通方便、上壤肥沃、灌溉條件好的苗圃地作為普通草皮的生產(chǎn)基地，鋪草皮護(hù)坡常應(yīng)用在平緩的土質(zhì)坡面。植生帶已廣泛應(yīng)用于城市園林綠化、水土保持和邊坡綠化中。植被種子應(yīng)顆粒飽滿、有較高發(fā)芽率和發(fā)芽勢。③ 生態(tài)袋綠化護(hù)坡：生態(tài)袋是由高分子聚乙烯及相關(guān)材料制成，耐腐蝕性強(qiáng)，透水不透土。不容許袋中的土壤外流，為植被的生長創(chuàng)造了良好的條件。生態(tài)袋綠化護(hù)坡一般適用于各類土質(zhì)邊坡。④ 等高植物籬護(hù)坡：該方法是在坡面上沿等高線每隔一定距離密集種植生長速度快，萌生能力強(qiáng)的灌木或小喬木。等高籬植物應(yīng)具有適應(yīng)性廣、易繁殖、根系發(fā)達(dá)、耐痔薄等特性，常用的植物有香根草、黃荊、馬桑、紫穗槐等。⑤ 藤蔓植物護(hù)坡：該方法是利用植物本身的攀緣或垂吊生長習(xí)性，通過纏繞、攀緣等方式生長在巖土坡面上，達(dá)到美化環(huán)境和護(hù)坡的效果。常用的藤蔓植物有爬山虎、絡(luò)石、常春藤、葛藤、紫藤、扶芳藤、云南黃馨等。具有較高的承載力，并且有很強(qiáng)的拉沖擊能力。土工格室的錨固方式應(yīng)根據(jù)各邊坡的坡度及土質(zhì)情況確定，土工格室質(zhì)量和回填土質(zhì)量是邊坡植被綠化質(zhì)量的關(guān)鍵控制因素。該護(hù)坡方法施工方便，可調(diào)節(jié)性較好。① 三維植被網(wǎng)護(hù)坡：三維植被網(wǎng)是由多層塑料凹凸網(wǎng)和高強(qiáng)度雙向拉伸平面網(wǎng)復(fù)合而成的三維立體結(jié)構(gòu)網(wǎng)墊。該方法具有固土性能優(yōu)良、減蝕作用明顯、網(wǎng)絡(luò)加筋突出、操作方便、造價低等優(yōu)點(diǎn)，缺點(diǎn)是耐低溫性能落差。② 液壓噴播護(hù)坡：該方法將植被種子、有機(jī)纖維、保水材料、粘合材料、肥料、染色劑等與水的混合物通過專用液壓噴播機(jī)噴射到預(yù)定區(qū)域的高效綠化技術(shù)。適合區(qū)域?yàn)椋簼駶檯^(qū)和半濕潤區(qū)，可用于面狀植被恢復(fù)的各類綠化工程。③ 客土噴播技術(shù)：該技術(shù)是使用專用機(jī)械設(shè)備，將植物種子和客土和各種添加物均勻地混合在一起，以壓縮空氣或高壓水流為輸送載體，把混合物料噴附在巖土坡面上的綠化方法?？屯羾姴スこ淘O(shè)計(jì)對于穩(wěn)定邊坡首先進(jìn)行設(shè)計(jì)調(diào)查，根據(jù)地區(qū)環(huán)境觀察、周邊植物調(diào)查、地形地質(zhì)調(diào)查、氣候資料調(diào)查確定坡面目標(biāo)植物群落選型及混合植物種子設(shè)計(jì)。對于不穩(wěn)定邊坡則在設(shè)計(jì)調(diào)查之前，首先對邊坡采取工程加固措施，保證邊坡深層穩(wěn)定之后再按穩(wěn)定邊坡的步驟進(jìn)行客土噴射植被護(hù)坡結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。該項(xiàng)技術(shù)具有技術(shù)含量高、速度快、綠化效果好、抗侵蝕能力強(qiáng)、適用范圍廣、成本相對較低等優(yōu)點(diǎn)。不掛網(wǎng)的客土噴播可用于坡度在45176。以下的邊坡。④ 噴混植草：噴混凝土植草也是類似于客上噴播的一項(xiàng)生態(tài)防護(hù)技術(shù)。對于邊坡比較穩(wěn)定者則可以直接在原始坡面上噴射混合物。在該技術(shù)中，混合物配方是成功實(shí)施的關(guān)鍵。⑤ 生態(tài)路塹墻護(hù)坡土工合成材料生態(tài)路塹墻主要是指利用能夠高強(qiáng)度、低變形的土工合成材料如土工格柵、土工格室和紡織物構(gòu)筑成加筋土護(hù)面墻。土工合成材料在生態(tài)路塹墻中可以起到多方面的作用，一是發(fā)揮材料的加筋作用，形成水平排水通道，組織變平坦的移動；二是土工合成材料面板(格室)或反包部分有利于植物的生長。⑥ 厚層基材噴射植被護(hù)坡（TBS）：將人工配制的植物生長基質(zhì)與植物種子、防侵蝕材料等混合在一起，采用混凝土噴射機(jī)，通過高壓空氣將其噴射到需防護(hù)的工程坡面的綠色護(hù)坡技術(shù)。同其他幾類技術(shù)相比厚層基材噴射護(hù)坡技術(shù)具有施工工藝簡單、成本較低及后期管理粗放的優(yōu)點(diǎn)，且其應(yīng)用范圍更加廣闊。該系統(tǒng)包括主動系統(tǒng)和被動系統(tǒng)兩大類型。被動系統(tǒng)是一種能夠攔截和堆存崩巖的金屬柔性柵欄式攔石網(wǎng)，以具有足夠高強(qiáng)度和柔性的鋼絲(繩)網(wǎng)為主題，以最少量的錨桿和最少量的開挖來實(shí)現(xiàn)最快速的施工安裝。具有施工快速方便、良好的地形適應(yīng)性及經(jīng)濟(jì)性、可靠性等優(yōu)點(diǎn)，尤其適合于破碎巖質(zhì)整體穩(wěn)定邊坡的防護(hù)。SNS作為一種開放式的系統(tǒng)，可以配合多種植被綠化方法對邊坡進(jìn)行綜合防護(hù)，既可保證高大邊坡的穩(wěn)定，確保道路安全暢通，又能恢復(fù)山體因開挖而破壞的植被，達(dá)到綠化、美化環(huán)境的效果。 邊坡優(yōu)化理論與方法研究現(xiàn)狀由于電子計(jì)算機(jī)的普及和計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，目前幾乎所有結(jié)構(gòu)的計(jì)算問題都能夠借助于電子計(jì)算機(jī)來完成。許多工作者得以從繁瑣的計(jì)算機(jī)工作中解脫出來，把精力轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)。與傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相比較，優(yōu)化設(shè)計(jì)不論在復(fù)雜性和困難程度方面都要大很多。同時，它還可以為整體性方案設(shè)計(jì)進(jìn)行合理的決策，優(yōu)化設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的最終目標(biāo)——安全，適用，經(jīng)濟(jì)的有效途徑。20世紀(jì)40年代提出的同時破壞方式理論假定，認(rèn)為整個結(jié)構(gòu)破壞時每個元件都達(dá)到強(qiáng)度極限就是最佳結(jié)構(gòu)，但這里的同時是指單工況的情況，這些工作可見 Shanley、Gerard和Cox等人的著作。Schmit于1960年提出將結(jié)構(gòu)分析的有限元素法與數(shù)學(xué)規(guī)劃法結(jié)合，從而把數(shù)學(xué)規(guī)劃引進(jìn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)領(lǐng)域以處理含不等式約束條件的結(jié)構(gòu)優(yōu)化問題，首次構(gòu)造了多工況作用下彈性結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的數(shù)學(xué)模型并提出了應(yīng)用數(shù)學(xué)規(guī)劃求解的方法，從此結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)才較快的發(fā)展為一門獨(dú)立的學(xué)科。但這種直接采用數(shù)學(xué)規(guī)劃方法而不考慮力學(xué)特性的算法效率不高，如計(jì)算量大、收斂較慢。準(zhǔn)則法是通過力學(xué)概念或工程經(jīng)驗(yàn)來建立相應(yīng)的最優(yōu)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，具有物理意義明確、方法相對簡便、優(yōu)化中結(jié)構(gòu)重分析次數(shù)少、收斂速度較快等優(yōu)點(diǎn)。1969年，Venkayya和Gellatly等開始發(fā)展離散型優(yōu)化準(zhǔn)則。1979年，F(xiàn)leury等首先把對偶理論引入到結(jié)構(gòu)優(yōu)化問題上來利用可分離問題的對偶規(guī)劃進(jìn)行求解，也取得了與DOC法相近的計(jì)算結(jié)果。1991年，Rozvany和 Zhou將COC理論的思想擴(kuò)展到離散結(jié)構(gòu)體系，和有限元結(jié)合起來提出一種迭代的COC算法。1995年，Houten等人對響應(yīng)面法在結(jié)構(gòu)優(yōu)化方面的應(yīng)用進(jìn)行了系統(tǒng)的研究。1973年，錢令希院士在中國科學(xué)院力學(xué)規(guī)劃座談會上作了題為“結(jié)構(gòu)力學(xué)中最優(yōu)化理論與方法的近代發(fā)展”的報(bào)告，引起了全國力學(xué)界和工程界對結(jié)構(gòu)優(yōu)化的關(guān)注和響應(yīng)。1983年王光遠(yuǎn)、霍達(dá)等提出了結(jié)構(gòu)兩相優(yōu)化方法；1983年隋允康、鐘萬勰、錢令希推出了桿、膜、。錢令希、鐘萬勰、程耿東、隋允康等人將序列二次規(guī)劃（SQP）運(yùn)用到工程結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)中，為解決多工況、多約束問題提出了有效途徑。1994年隋允康、邢譽(yù)峰等人利用兩點(diǎn)積累信息和兩點(diǎn)有理逼近對對偶優(yōu)化方法進(jìn)行了改進(jìn)，提出了原、倒變量展開的對偶優(yōu)化方法，克服了Fleury將對偶規(guī)劃引入可分離變量問題中的缺陷；隋允康，林龍富提出了序列有理規(guī)劃SRP方法，將非線性規(guī)劃問題分別化為等效的LP問題和等效的QP問題進(jìn)行求解。1996年隋允康依據(jù)Duffin縮并公式將空間框架的尺寸優(yōu)化模型轉(zhuǎn)化為廣義幾何規(guī)劃問題（GGP），基于有限元法概念提出了以梁截面特性（截面積和抗彎模量）為設(shè)計(jì)變量的解析解。傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是指設(shè)計(jì)者根據(jù)設(shè)計(jì)要求,如結(jié)構(gòu)尺寸、荷載等級,確定結(jié)構(gòu)方案,然后進(jìn)行強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定等各方面的計(jì)算。結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)是指設(shè)計(jì)者根據(jù)設(shè)計(jì)的要求，在滿足各種規(guī)范或某些特定要求的條件下，利用數(shù)學(xué)手段使某些廣義性能指標(biāo)（如重量，造價，剛度或頻率）為最佳。（2），可以是單構(gòu)件,也可以是整個建筑構(gòu),設(shè)計(jì)變量可以是一個，也可以是多個。（4）結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法為結(jié)構(gòu)研究工作者提供了一條新的科研途徑。優(yōu)化的應(yīng)用研究還擴(kuò)大都國土開發(fā)資源利用，環(huán)境監(jiān)控與生態(tài)保護(hù)，以及海洋工程等領(lǐng)域，并且作為一種技術(shù)手段用于解決諸如系統(tǒng)辨識，工程反分析等問題。由于理論上的局限,很多算法僅當(dāng)模型正確良好時,才能獲得穩(wěn)定的收斂解,因此大量的文章都限于討論連續(xù)型設(shè)計(jì)變量,單一目標(biāo)和確定性問題的優(yōu)化，而客觀世界中的現(xiàn)實(shí)問題常包含離散變量，評價設(shè)計(jì)優(yōu)劣的標(biāo)準(zhǔn)不是一個而是多個，模型和有關(guān)參數(shù)亦不是完全確定的而是隨機(jī)的、模糊的。另外作為工程設(shè)計(jì)往往積累有很多經(jīng)驗(yàn)與知識,形成規(guī)范與常識來指導(dǎo)設(shè)計(jì)過程,其中有些是難于進(jìn)行數(shù)學(xué)描述的。因此優(yōu)化設(shè)計(jì)的價值與有效性取決于所用的數(shù)學(xué)模型和相應(yīng)的優(yōu)化算法，特別與所選用的設(shè)計(jì)變量,所考慮的約束條件和規(guī)定的目標(biāo)函數(shù)有密切關(guān)系。這在廣義上反映了科學(xué)界與工程界觀念上的差異和價值的不同。由于實(shí)際問題的多樣性，且各具特色，還缺乏具體的系統(tǒng)的方法與規(guī)則，以及簡化的尺度。還應(yīng)指出，優(yōu)化設(shè)計(jì)是一種“綜合”,它要綜合各方面的因素、要求和約束, 以產(chǎn)生一個盡可能理想和滿意的設(shè)計(jì)方案,顯然其復(fù)雜和困難程度要比單純的分析大得多,計(jì)算工作量有量級上的差別,需要有高速、大容量的計(jì)算機(jī)和完善的軟件支持，才能取得成效。隨著計(jì)算機(jī)硬軟件的飛速進(jìn)展，出現(xiàn)了更為靈活、適應(yīng)性更廣的算法。在工程設(shè)計(jì)中人們對優(yōu)化方法的應(yīng)用正逐漸深入普及。因此考慮設(shè)計(jì)變量從預(yù)定的離散序列中取值，更符合實(shí)際。從而數(shù)學(xué)模型中目標(biāo)函數(shù)和約束函數(shù)不再具有連續(xù)性與可微性，原有連續(xù)變量優(yōu)化中許多有效的解析算法就無法應(yīng)用，如各種梯度型算法；原有庫恩一塔克條件亦失去其意義與作用；而且離散變量優(yōu)化的數(shù)學(xué)模型必然屬于非凸規(guī)劃，使各種對偶算法在很大程度上失去其有效性（對偶間隙無法估計(jì)）。工程界處理離散變量優(yōu)化問題的規(guī)模都較大，但他們并不追求較嚴(yán)格的最優(yōu)解，只希望能有較好的近似解，并能估計(jì)出近似解與全局最優(yōu)解的誤差。在各種求解方法中，數(shù)學(xué)規(guī)劃方法及其延拓、仿生優(yōu)化方法通用性較強(qiáng)，能夠較好考慮離散變量的結(jié)構(gòu)優(yōu)化問題，但這些方法求解效率一般不高，優(yōu)化過程需要較多結(jié)構(gòu)重分析，因此若想在實(shí)際結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)中得到廣泛應(yīng)用，還需進(jìn)一步提高其優(yōu)化效率。（2）多目標(biāo)優(yōu)化無論是在自然學(xué)科領(lǐng)域還是在社會學(xué)科領(lǐng)域，以最小的成本獲取最大的效益，始終是人類追求的目標(biāo)。工程實(shí)踐中的方案設(shè)計(jì)，社會發(fā)展與國民經(jīng)濟(jì)中的規(guī)劃與決策，大都可以視為多目標(biāo)優(yōu)化問題。多目標(biāo)優(yōu)化問題的求解方式可以由分析人，員提供滿意解集，然后由決策者從中選擇一個或幾個解方案；亦可由決策者與分析者事先商定好“偏愛”或挑選準(zhǔn)則，在分析計(jì)算過程中依據(jù)這些準(zhǔn)則，直接給出選擇好的解求解多目標(biāo)優(yōu)化問題的方法很多，較為常用的有約束法，評價函數(shù)法，功效系數(shù)法，目的規(guī)劃法，多屬性效用函數(shù)法等。建模通常包括：建立評價方案優(yōu)劣的準(zhǔn)則函數(shù)或目標(biāo)函數(shù)；抓住影響問題的主要因素,提取相應(yīng)的設(shè)計(jì)變量；以及根據(jù)對問題的各種規(guī)定限制與要求，確定有關(guān)的約束條件。要簡化復(fù)雜的實(shí)際問題,往往要采用近似化手段。由于結(jié)構(gòu)物本身的材性和所處的環(huán)境是受許多不確定性因素影響的，因此它的性態(tài)響應(yīng)亦不是完全確定的。劉國華等建議采用健壯性約束的概念，即對關(guān)系到結(jié)構(gòu)安全的若干性態(tài)約束，要計(jì)及內(nèi)部和外部不確定性引起的變異，這種約束所需的指標(biāo)參數(shù)較易確定，所增加的工作量亦主要依賴于敏度分析的計(jì)算量。首先應(yīng)進(jìn)行模型正確性檢驗(yàn),諸如輸入格式檢查，變量和參數(shù)個數(shù)的說明與實(shí)際輸入的一致性，變量上下限和約束函數(shù)情況是否合理（可行域是否為空）。再次是在迭代搜索過程中獲取局部特征，主要是可行域的形態(tài)，目標(biāo)函數(shù)的相對變化趨勢，作用約束與冗余約束，以及通過靈敏度分析揭示設(shè)計(jì)變量，目標(biāo)與約束函數(shù)之間及同類內(nèi)部的相互影響及其影響程度，以指導(dǎo)優(yōu)化搜索和分析方案的穩(wěn)定性與健壯性。在對模型進(jìn)行正確性檢驗(yàn)和特征識別后，就可及時開展模型調(diào)整，諸如壓縮模型維數(shù)、刪除冗余約束、凍結(jié)非作用約束、設(shè)計(jì)變量和設(shè)計(jì)函數(shù)的尺度變換等，以簡化模型和改善性態(tài),提高優(yōu)化效率和成功率。如何選擇數(shù)學(xué)模型與所選的優(yōu)化算法有關(guān)，采用不同的優(yōu)化算法，要建立的數(shù)學(xué)模型不同。① 最優(yōu)化問題的數(shù)學(xué)模型一般形式為： （2）其中是優(yōu)化變量，是目標(biāo)函數(shù)；約束函數(shù)，是等式約束，是不等式約束，等式約束和不等式約束統(tǒng)稱為約束條件。式（）又可寫為： （3）為約束集合，或約束區(qū)域，或可行域。其中，若（3）中不含約束條件，即，稱（3）為無約束最優(yōu)化問題，記為：若模型（3）含有約束條件稱之為有約束最優(yōu)化問題。若模型（2）中的目標(biāo)函數(shù) 和約束函數(shù)都是線性函數(shù)稱之為線性規(guī)劃。為二次函數(shù)，都是線性函數(shù)稱之為二次規(guī)劃（特殊的非線性規(guī)劃）。若求極大問題，可取便可轉(zhuǎn)化為求的極小問題。設(shè)計(jì)變量可以是結(jié)構(gòu)構(gòu)件的截面參數(shù)，如截面的高或?qū)挘孛鎽T性矩，也可以是和結(jié)構(gòu)整體有關(guān)的幾何參數(shù)，如節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)，梁的間距，拱的失高，還可以使有關(guān)結(jié)構(gòu)材料的參數(shù)，如混凝土標(biāo)號，材料的彈性模量。處理連續(xù)設(shè)計(jì)變量，問題比較簡單。b、目標(biāo)函數(shù)目標(biāo)函數(shù)是設(shè)計(jì)變量的函數(shù)，是判別結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)劣的標(biāo)準(zhǔn)。優(yōu)化設(shè)計(jì)就是從許多的可行設(shè)計(jì)中，以目標(biāo)函數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)，找出這個函數(shù)的極值（極小或極大），從而選出最優(yōu)設(shè)計(jì)方案。在需要時，目標(biāo)函數(shù)也可以用所需要特征的加權(quán)和表示。c、約束函數(shù)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)中必須滿足的條件稱為約束條件，它反映了有關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范，計(jì)算規(guī)程，運(yùn)輸，安裝，施工，構(gòu)造等各方面的要求，有時還反映了優(yōu)化設(shè)計(jì)工作者的設(shè)計(jì)意圖。土建結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的約束條件可以分為兩大類，一類時由設(shè)計(jì)規(guī)范等有關(guān)規(guī)定和要求的數(shù)值，如鋼筋混凝土的最大或最小配筋率，板的最小厚度，這類約束一般都是顯式約束，一類約束條件是對結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度，穩(wěn)定，頻率等的限制，這類約束都是隱約束。 優(yōu)化算法優(yōu)化算法按優(yōu)化方法的特征分，大致可以分為三類，準(zhǔn)則方法，數(shù)學(xué)規(guī)劃法，隨即規(guī)劃。數(shù)學(xué)規(guī)劃法有嚴(yán)格的理論基礎(chǔ)，在一定條件下能收斂到最優(yōu)解，但它要求問題能顯式表示，大多數(shù)還要求設(shè)計(jì)變量是連續(xù)變量、目標(biāo)與約束函數(shù)連續(xù)且性態(tài)良好（當(dāng)然動態(tài)規(guī)劃法能適用于離散變量問題）。對于線性問題（目標(biāo)與約束均為設(shè)計(jì)變量的線性函數(shù)），單純形法已非常成熟(黑箱方算法與卡瑪卡（）算法,它們比單純形法有更高的效率，但這是當(dāng)變量數(shù)目十分巨大時才比較明顯。目前的方法大致有如下