【目标】随着多年冻土区路基工程建设活动增加，形成了大量路堑边坡，因此有必要对冻融作用下多年冻土区路堑边坡的稳定性进行分析。【方法】针对其随机性、小样本、非线性等特点，利用支持向量机、随机森林和梯度提升3种算法构建基础模型，并采用Voting集成学习技术将它们组合，构建了4个多年冻土区路堑边坡安全系数预测模型。【数据】为了反映冻土区边坡的特殊性，引入了活动层厚度和冻融损伤系数，并结合了普通边坡稳定性影响中的4个关键指标(边坡坡度、土体重度、黏聚力和内摩擦角),确定了6个输入指标。利用25组数据对4个预测模型进行了训练和测试，并采用最小均方误差评价了模型预测效果。【结果】支持向量机模型的最大相对误差为9.61%,随机森林模型的最大相对误差为―6.23%,梯度提升模型的最大相对误差为4.44%,而Voting集成学习模型的预测值与实测值最大相对误差为―0.51%。相对于单一预测方法，Voting集成学习模型能够更加准确地预测边坡安全系数变化趋势。【应用】Voting集成模型可以更好地描述边坡稳定性与其影响因素之间的非线性关系，更适于实际工程应用。研究成果为多年冻土区路堑边坡稳定性评价提供了一...
本文根据某高寒地区矿山实际建设情况,通过现场测量、实验室试验、SVOffice软件模拟及极限平衡理论分析等方式,分析了高陡岩质边坡在冻融循环下的安全稳定性变化情况。经试验模拟及现场验证,当温差浮动在50℃左右时,冻融循环对岩体的影响主要体现在对浅部岩体强度的降低及裂隙的增加,冻结深度约小于8 m。针对某矿山的高陡边坡实际情况,经极限平衡理论分析,边坡整体安全系数较冻融前下降2.1%～5.2%,冻融循环对整体边坡稳定性影响较轻。
为进一步明确气候转暖情景下多年冻土区块石护坡铁路路基边坡在块石荷载作用下的稳定性,文章基于块石气冷路基模型计算得到温度场,通过Surfer及Auto CAD软件后处理后得到含冻融界面的几何模型。将其导入有限元数值计算软件,分别赋予不同土层随温度变化的力学参数,采用匹配了Mohr-Columb准则的D-P准则下的强度折减法,分别计算了高温多年冻土区块石护坡在运营第5年、20年和50年时的安全稳定系数。结果表明:不考虑冻融界面情形下,路基边坡潜在破坏模式为路基内部整体破坏;而考虑冻融界面情形下,路基边坡潜在破坏模式为黏性土处冻融界面处局部破坏。最后,通过与之前学者的研究结果对比,发现考虑冻融界面情形下,路基边坡安全系数与路基热稳定性呈正相关,计算结果较为合理。
