1、中西部崇山峻嶺密布、地形地質(zhì)條件復(fù)雜，分布有大面積的殘積和坡積物覆蓋層，修建高等級公路必將形成大量高陡殘坡積土邊坡，而水是影響此類邊坡穩(wěn)定的重要因素，因此，通過試驗(yàn)研究在水的不同作用形式下殘坡積土的工程特性，并結(jié)合試驗(yàn)結(jié)果對此類邊坡的穩(wěn)定性進(jìn)行分析研究，以及對此類邊坡常用的支擋結(jié)構(gòu)-錨拉抗滑樁的體系可靠度進(jìn)行研究有著重要的理論與工程實(shí)際意義。本文結(jié)合國家自然科學(xué)基金(50878082)、交通部西部項(xiàng)目(200631880237)和湖南省

2、自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目(09JJ3104)，在殘坡積土的工程特性試驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上，對殘坡積土邊坡穩(wěn)定性進(jìn)行理論分析，并以體系可靠度理論為基礎(chǔ)對錨拉抗滑樁設(shè)計體系進(jìn)行了全局優(yōu)化，主要研究工作和成果如下：
　　(1)分別對殘坡積土在不同含水量、不同干濕循環(huán)和不同浸泡水時間條件下的工程特性進(jìn)行了室內(nèi)試驗(yàn)研究，得到了殘坡積土的強(qiáng)度參數(shù)隨含水量、干濕循環(huán)次數(shù)、浸泡時間的變化規(guī)律，分別建立了殘坡積土強(qiáng)度參數(shù)隨土樣含水量、干濕循環(huán)次數(shù)和浸泡水時間

3、變化的關(guān)系式，提出了基于殘坡積土隨含水量變化的改進(jìn)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測模型。
　　(2)針對殘坡積土邊坡穩(wěn)定性的影響因子之間復(fù)雜的非線性關(guān)系，利用自適應(yīng)神經(jīng)模糊推理系統(tǒng)(ANFIS)動態(tài)非線性分析能力，提出了基于ANFIS的殘坡積土邊坡穩(wěn)定性評價方法，并與最常用的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行對比發(fā)現(xiàn)該模型準(zhǔn)確性優(yōu)于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型。最后通過工程實(shí)例檢驗(yàn)所建立的ANFIS模型對淺變質(zhì)巖殘坡積土坡穩(wěn)定性安全進(jìn)行預(yù)報的能力，結(jié)果發(fā)現(xiàn)本章建立的ANF

4、IS模型對淺變質(zhì)巖殘坡積土坡穩(wěn)定性有較好的預(yù)報功能。
　　(3)基于從嚴(yán)格的二維Morgenstern-Price法拓展得來的三維Morgenstern-Price法，分別提出了基于響應(yīng)面法、支持向量機(jī)法三維邊坡可靠性分析方法，并首次提出用ANFIS法來研究三維邊坡可靠性問題。結(jié)合殘坡積土在水作用下的工程性質(zhì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)，分析了三維邊坡在水的不同作用形式下的可靠度變化狀況。
　　(4)通過試驗(yàn)研究殘坡積土的長期強(qiáng)度特性，研究了在

5、不同含水量、不同時間下殘坡積土的抗剪強(qiáng)度參數(shù)的變化規(guī)律，建立了殘坡積土的強(qiáng)度指標(biāo)與時間之間的關(guān)系；基于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，利用改進(jìn)的Bishop法對殘坡積土坡的安全系數(shù)進(jìn)行計算，并利用自適應(yīng)模糊推理系統(tǒng)對殘坡積土邊坡的可靠性進(jìn)行了分析。
　　(5)針對滑坡三維特征，提出了基于滑塊面積加權(quán)平均的滑坡滑動面抗剪強(qiáng)度指標(biāo)準(zhǔn)三維反分析方法。該法基于國內(nèi)常用的剩余推力法，以每個二維剖面的面積以及相應(yīng)剖面最后條塊的剩余推力為參數(shù)，可以從滑體整體角度來反