D0I:10.13374/1.issnl00I103.2008.04.044 第30卷第4期 北京科技大学学报 Vol.30 No.4 2008年4月 Journal of University of Science and Technology Beijing Apr.2008 基于两类总体的边坡稳定性判别分析 李克庆 谢玉铃徐九华 北京科技大学土木与环境工程学院，北京100083 摘要针对边坡稳定性影响因素复杂、传统的稳定性分析方法计算工作量巨大、计算过程复杂的问题，提出了一种新的解 决方法一判别分析方法·以在边坡稳定性分析中广泛采用的边坡重度、内聚力、摩擦角、边坡角，边坡高度、，孔隙压力比共六 项指标作为判别因子，建立了可进行边坡稳定性预测的判别分析模型.典型工程实例的分析结果表明，该方法简便可行，具有 较强的分析可靠度，且排除了边坡稳定性判别分类中人为因素的影响，为解决边坡岩体稳定性判定和分类提供了一条新的途 径，可以在实际工程中进行推广. 关键词边坡稳定性；稳定性预测：判别分析；判别因子 分类号TD824.7 Discriminant analysis of slope stability for two populations LI Keqing,XIE Yuling,XU Jiuhua School of Civil and Environmental Engineering.University of Science and Technology Beijing.Beijing 100083.China ABSTRACI A new discriminant analysis method was brought forw ard to solve problems such as the complexity of slope stability fac- tors and the hugeness of computation workload by the traditional slope stability analysis method.Six indicators that are widely used in slope stability analysis,which included slope gravity,cohesion force.friction angle,slope angle,slope height and pore pressure ratio. were used as discriminant factors to establish a discriminant analysis model for slope stability forecast.The analysis result of typical project examples shows that this method is simple and feasible,and has stronger analysis reliability.It can eliminate the influence of human factor in discrimination and classification of slope stability and can be used in practical engineering KEY WORDS slope stability:stability prediction:discriminant analysis:discriminant factor 边坡稳定性问题一直是岩土边坡工程的一项重 法；②定量（半定量）分析]，包括基于极限平衡、 要研究内容，它涉及矿山、水电、铁道、公路等诸多工 有限元、模糊极值等理论的极限平衡分析法、有限单 程领域：尤其是近年来，随着我国道路工程的飞速发 元法、无单元法、离散单元法、遗传进化算法、人工神 展，在地形困难路段修建的公路越来越多，受各种 经网络评价等方法：③不确定分析方法]，包括基 条件的限制，大填、大挖方路段频繁出现，相伴而来 于不确定性理论的模糊综合评价法、可靠度评价方 出现了较多的路堤边坡失稳，边坡及路堑边坡坍塌 法、灰色系统评价法等，这些方法各自有其特点和 等地质灾害现象，给公路建设、运营带来巨大的经济 相应的适用条件，如何根据具体的边坡工程地质条 损失，因此，边坡的稳定性评价直接关系到工程建 件，具体的分析目的，合理有效地选用与之相适应的 设的资金投入、人民的生命财产安全以及相应防治 边坡稳定性分析方法，是一项很重要的工作，判别 措施的采取， 分析法是一种根据观测到的样本的若干数量特征 目前，用于边坡稳定性分析的方法很多，概括起 (判别因子)对新获得的样本进行归类、识别，判断其 来有三大类：①定性分析方法，包括从自然条件、作 所属类型的统计分析方法，已在自然和社会科学的 用因素等方面对比分析滑动与稳定之间的关系，进 各个领域得到广泛应用0]，包括医学、气象学、经济 而判断边坡稳定程度的范例推理评价法、专家系统 学、考古学、环境科学、地质学、农林学、体育学等领 收稿日期：2007-10-29修回日期：2008-03-05 域的多个层面，尽管该方法与对岩体进行分类或稳 作者简介：李克庆(1966一)，男，副教授，博士， 定性分析的思路基本吻合，但其在岩土工程领域内 E-mail:Ikqing2003@163.com 的应用见诸文献的并不多，本文即是通过分析影响基于两类总体的边坡稳定性判别分析 李克庆 谢玉铃 徐九华 北京科技大学土木与环境工程学院‚北京100083 摘 要 针对边坡稳定性影响因素复杂、传统的稳定性分析方法计算工作量巨大、计算过程复杂的问题‚提出了一种新的解 决方法———判别分析方法．以在边坡稳定性分析中广泛采用的边坡重度、内聚力、摩擦角、边坡角、边坡高度、孔隙压力比共六 项指标作为判别因子‚建立了可进行边坡稳定性预测的判别分析模型．典型工程实例的分析结果表明‚该方法简便可行‚具有 较强的分析可靠度‚且排除了边坡稳定性判别分类中人为因素的影响‚为解决边坡岩体稳定性判定和分类提供了一条新的途 径‚可以在实际工程中进行推广． 关键词 边坡稳定性；稳定性预测；判别分析；判别因子 分类号 TD824∙7 Discriminant analysis of slope stability for two populations LI Keqing‚XIE Y uling‚XU Jiuhua School of Civil and Environmental Engineering‚University of Science and Technology Beijing‚Beijing100083‚China ABSTRACT A new discriminant analysis method was brought forward to solve problems such as the complexity of slope stability fac￾tors and the hugeness of computation workload by the traditional slope stability analysis method．Six indicators that are widely used in slope stability analysis‚which included slope gravity‚cohesion force‚friction angle‚slope angle‚slope height and pore pressure ratio‚ were used as discriminant factors to establish a discriminant analysis model for slope stability forecast．T he analysis result of typical project examples shows that this method is simple and feasible‚and has stronger analysis reliability．It can eliminate the influence of human factor in discrimination and classification of slope stability and can be used in practical engineering． KEY WORDS slope stability；stability prediction；discriminant analysis；discriminant factor 收稿日期：2007-10-29 修回日期：2008-03-05 作者简介：李克庆（1966—）‚男‚副教授‚博士‚ E-mail：lkqing2003＠163．com 边坡稳定性问题一直是岩土边坡工程的一项重 要研究内容‚它涉及矿山、水电、铁道、公路等诸多工 程领域；尤其是近年来‚随着我国道路工程的飞速发 展‚在地形困难路段修建的公路越来越多．受各种 条件的限制‚大填、大挖方路段频繁出现‚相伴而来 出现了较多的路堤边坡失稳‚边坡及路堑边坡坍塌 等地质灾害现象‚给公路建设、运营带来巨大的经济 损失．因此‚边坡的稳定性评价直接关系到工程建 设的资金投入、人民的生命财产安全以及相应防治 措施的采取． 目前‚用于边坡稳定性分析的方法很多‚概括起 来有三大类：①定性分析方法‚包括从自然条件、作 用因素等方面对比分析滑动与稳定之间的关系‚进 而判断边坡稳定程度的范例推理评价法、专家系统 法；②定量（半定量）分析［1—4］‚包括基于极限平衡、 有限元、模糊极值等理论的极限平衡分析法、有限单 元法、无单元法、离散单元法、遗传进化算法、人工神 经网络评价等方法；③不确定分析方法［5—9］‚包括基 于不确定性理论的模糊综合评价法、可靠度评价方 法、灰色系统评价法等．这些方法各自有其特点和 相应的适用条件．如何根据具体的边坡工程地质条 件‚具体的分析目的‚合理有效地选用与之相适应的 边坡稳定性分析方法‚是一项很重要的工作．判别 分析法是一种根据观测到的样本的若干数量特征 （判别因子）对新获得的样本进行归类、识别‚判断其 所属类型的统计分析方法‚已在自然和社会科学的 各个领域得到广泛应用［10］‚包括医学、气象学、经济 学、考古学、环境科学、地质学、农林学、体育学等领 域的多个层面．尽管该方法与对岩体进行分类或稳 定性分析的思路基本吻合‚但其在岩土工程领域内 的应用见诸文献的并不多．本文即是通过分析影响 第30卷 第4期 2008年 4月 北 京 科 技 大 学 学 报 Journal of University of Science and Technology Beijing Vol．30No．4 Apr．2008 DOI:10．13374／j．issn1001－053x．2008．04．044