1.1 研究目的及意义

我国是一个多山之国，除广阔的西部地区外，还包括华东、华南沿海经济发达地区。近年来，我国山区高速公路的快速修建导致大量高边坡的出现，就当前人们对高边坡治理的认识与技术水平来说，不仅治理费用相当昂贵，而且还发生众多的高边坡变形和破坏，在工程施工期间造成投资增大，工期延误，工程运营期耽误，甚至造成人身财产损失，因而高速公路边坡的防治工程已经引起政府科研等部门的热切关注。 随着我国经济高速发展，交通运输作为经济发展的大命脉，公路作为基本的交通设施在我国的普遍使用，其设计建设中存在的问题也日益被关注。公路高边坡的建筑设计越来越得到国家有关部门的重视。面对公路行业高边坡设计施工技术日益发展提高，力求在工艺精益求精的前提之下减少事故发生机率。

1.2国内外的研究现状分析

二十世纪六七十年代，是边坡稳定性研究的重要发展阶段。人们通过削夺边坡失稳事例的深入调查、分析、研究，认识到边坡的演变是一个累进性变形破坏过程，有着明显的时间效应，对边坡的研究必须将地质分析与力学机制分析两者紧密结合起来。发展了岩质斜坡稳定性分析方法，强调和重视边坡的工程地质条件，边坡稳定进入力学机制和内部作用研究阶段。1959年法国Malpasset坝左岸坝肩岩体的崩塌和1963年意大利Vajont坝上游左岸的库岸边坡滑坡以及国内一些水电工程岩体、露天采矿岩体失稳，使人们清醒地认识到了边坡破坏的力学机理研究的不足，从而促进了边坡稳定性研究向前迈进了一大步。在这一阶段，边坡稳定性的极限平衡方法得到了长足发展，出现了Morgenstern-Price法(1965)、Spencer(1967)、Sarmar法(1973)和不平衡推力传递系数法等。二十世纪七十年代潘家铮提出了滑坡极限分析的两条基本原理即极大值原理和极小值原理；1978年张天宝通过按瑞典法建立的简单土坡稳定系数函数的数值分析，全面归纳了最危险滑弧的变化规律；对于土质边坡，为了减少工作量，根据圆弧法等方法的基本原理，对坡顶水平的简单均质土坡，通过大量计算绘成评价土坡稳定的简单图表，如洛巴索夫图表法和泰勒图解法。特别是多种数值分析方法如有限单元法(Goodman, Taylor, Brelcke, 1968； O.Zienkiewicz, 1968等)、离散元法(Cundall , 1971)等被用于边坡稳定性分析，为定量评价边坡的稳定性创造条件，从而使边坡稳定性研究讲入模式机制和作用过程研究成为可能。

自二十世纪八十年代以来，边坡稳定性研究的理论、方法及实践都得到不断深入发展和完善，边坡稳定性研究仍然是工程地质界、岩石力学界的研究热点。分析方法、分析手段得到长足发展，极限平衡分析方法得到不断完善。如王复来(1979)对Janbu法的改进，陈祖煜(1983)对Morgenstern-Price法的改进等；1981年孙君实在前人工作基础上，在土坡稳定分析的理论和方法方面进行了全面的研究，较好的解决了长期以来人们在计算中尚无法合理处理的滑动土体内土条间相互作用力的大小、方向和作用点位置的问题，在滑面形态的构成和寻求最危险滑面方法方面提出了行之有效的数值计算方法，深刻地揭示了突破稳定性问题的力学原理，推动了土坡理论的深入发展。在数值分析方面，出现了新的数值分析方法，如Cundall提出的离散单元法；石根华与Goodman(1989)提出的块体不连续变形分析(DDA)；石根华通过研究DDA与有限元的数学基础，于1995年提出的DDA与有限元法的统一形式－数值流形法(NNM)等以及改进的有限元法(刚体有限元法、Cosserat介质有限元法、断裂力学有限元法)等。但由于边坡稳定受多方面因素影响，而各因素具有不确定性(模糊性、随机性、信息不完全性和未确定性)和复杂性，故确定性分析方法用于边坡分析，结果不十分理想。随着地质科学和有关邻近学科新理论新方法等被引入边坡研究，为定量评价和预测边坡稳定新开辟了许多新的途径，如可靠度方法、模糊方法、灰色系统理论、专家系统、神经网络、遗传算法等，从而有可能将地质分析与力学机制分析两者在更高理论水平上加以对照和相互验证，并且可以应用系统论的观点来处理各项研究所获取信息。

近几年来边坡稳定性分析呈现的特点，表现在传统方法不断完善和新分析方法的兴起两方面。其中极限平衡法在计算模型(郭汉荣，1998； D.Stark, 1998)、滑动面确定(肖专文等，1998；朱大勇，1997)、边坡类型(G.Zornberg,1998)等方面得到进一步完善。数值分析中有限元法从平面有限元到三维有限元，从弹性有限元到弹塑性有限元。图解法得到改进，李靖等(1998)改进Bishop法得到一个简化公式，由该公式考虑黄土的主要因素设计了黄土边坡稳定性分析图表。复合分析法得到应用，沈凤生等（1998)采用三维有限元和刚体极限平衡理论相结合的方法分析高边坡稳定性，H.S.Yu.等(1998)采用有限元数值方法和极限平衡理论分析均质和非均质简单边坡。另外，随着随机分析方法、模糊分析方法以及计算机模拟技术在边坡中的应用，极大丰富了边坡分析方法

2. 研究的基本内容与方案

2.1 研究目标

伴随着我国经济建设的高速发展，出现过大大小小由于边坡失稳造成的人身和财产损失，边坡综合防护设计日益引起社会的重视。边坡设计不仅仅需要因地制宜地选择实用、合理、经济、美观的工程措施，确保人民的生命安全和财产，同时达到与周围环境的相对协调与平衡，以及美化社会的效果。更需综合考虑地下水、降雨强度、地形、土质、材料来源等情况来进行合理布局。研究边坡的稳定性及治理方案有重大的理论与实践意义，更是保护生命财产安全的迫切需要。因此，通过对边坡的稳定性评价及治理措施的研究将对其他类似边坡的稳定性评价和治理具有很强的指导性意义。对已产生的滑动的边坡以及濒临滑动的边坡进行稳定性分析，并采取合理的治理方案，消除安全隐患。

2.2 基本内容