土力学中边坡稳定性评价方法教学改革研究.pdfVIP

中国西部科技 2014 年2 月第13 卷第02 期总第295 期 99 土力学中边坡稳定性评价方法教学改革研究 张远芳 张凌凯 （新疆农业大学水利与土木工程学院，新疆 乌鲁木齐 830052） 摘 要：边坡的稳定性评价方法是边坡问题的核心内容，是土力学课程中最基本和最重要的内容，但大多数教程的介绍相对 较为单一，仅介绍了常见的条分法，学生不足以通过该内容充分掌握边坡的稳定性评价方法的种类及其发展趋势。本文从三 个方面对边坡中稳定性评价方法教学改革进行了研究，首先介绍边坡的稳定性评价方法分类，其次探讨各种评价方法的优缺 点及其适用条件，然后介绍边坡稳定性分析方法的发展趋势。通过这次边坡的教学改革尝试，促使学生快速掌握边坡的稳定 分析方法，激发学生的学习兴趣与创新能力，积极地投入到边坡稳定性评价方法的理论研究与创新之中。 关键词：边坡；稳定性；评价方法；教学改革 DOI：10.3969/j.issn.1671-6396.2014.02.046 1 引言 类比法、类型比较法和边坡评比法等；该方法主要是对研究 随着我国经济的快速发展，边坡工程已经广泛地应用于 地区的工程地质进行勘察，并对已有的边坡破坏现象进行调 水利、矿山、道路和建筑等工程领域，但是近年来一些地区 查研究，分析对比研究工程地质因素的相似性和差异性，最 由于自然灾害或者人为破坏等原因，边坡所造成的灾害在工 后综合分析得出研究边坡稳定性分析和评价；主要优点是综 程界较为普遍，造成了巨大的经济损失，因此边坡的稳定性 合考虑了影响边坡的稳定的各种因素，能够快速地对边坡稳 评价方法一直以来是岩土工程领域的焦点问题。在土力学课 定性及其发展趋势作出估计和预测；缺点是类比条件差异较 程的日常教学中，国内外的大多数土力学课本中主要叙述了 大，实践性较强，没有定量数量限定，因此这类方法需要较 较为普遍的条分法，对其他评价方法介绍相对较少，导致学 强的工作经验，才能掌握好这种方法。 生在学习边坡后，对边坡的认知程度较为浅薄，整体把握性 图解法主要应用于边坡的规划阶段，或者边坡稳定性分 差，难以把所学知识充分地应用到实践中。针对学生在学习 析的初始阶段。图解法分为诺模图法和赤平投影图法：诺模 后存在的问题，本文对边坡的稳定性评价方法给予总结与梳 图法是利用诺模图来表征与边坡相关参数之间的关系，从而 理，并对今后评价方法的发展趋势进行了探讨，使学生能够 求出边坡工程建设所需参数，主要是用于具有圆弧性破坏趋 准确地把握边坡学习的关键性问题。 势的滑坡。赤平投影图法是利用赤平投影的原理，通过作图 目前，边坡的稳定性评价方法体系也较为丰富，总体上 分析直观地分析出边界破坏的区域，边坡失稳的形态和滑动 [1] 分为两大类 ：定性分析方法和定量分析方法；其中定量分 方向，进一步为边坡的稳定性分析做出判断，该方法主要用 析方法又可分为确定性分析方法和不确定性分析方法；定性 于岩质边坡的稳定性分析，图解法最大的优点在于原理简 分析方法主要包括：工程地质类比法、图解法、边坡稳定性 单，直观性较强，能够快速给出结论；缺点就是带有较强的 分析数据库和专家系统等；在定量分析方法中，确定性分析 经验性和概念性。 方法主要有极限平衡分析法和数值分析法；不确定分析方法 边坡稳定性分析数据库和专家系统主要是通过收集已 有：模糊综合评价法、人工神经网络法、灰色系统评价法、 有的多个边坡的相关参数，利用人工边坡的实例计算软件， 可靠度分析方法、遗传算法等；下面将结合一些评价方法进