公路边坡是公路的重要结构设施,其稳定性关系到人民群众的生命和财产安全,尤其是对山区公路网在不利季节情况下发挥网络效应和规模效应有着重要的影响作用。随着我国公路建设进程不断加快,公路网里程不断增加,同时公路边坡的建设里程和规模也在不断扩大,高速公路边坡的交通安全问题也日益引起人们的关注。本论文依托的京新高速公路项目在建设中也遇到了大量的路基边坡稳定性问题。因此,开展高速公路边坡稳定性评价及预警分析研究,能加强公路网运营管理者对公路边坡状态的及时把控,消除公路边坡失稳带来的安全隐患,保障人民群众的生命财产安全,进而实现公路网尤其是山区公路的安全、高效、便捷运行。本文的研究内容如下文:(1)对国内外关于边坡稳定性评价方法以及失稳预警的研究历史和现状进行总结,提出研究工作涉及的公路边坡稳定性的背景和意义;本文以京新高速胶泥湾至冀晋路段项目为背景,采用收集相关数据资料和实地调查的方式,论述分析当地影响公路边坡稳定性的地质、水文、气候等自然条件,对边坡常见的病害进行了统计和分类;(2)由于介绍支持向量机和BP神经网络两种数理统计算法,并以该两种方法分别构建了京新高速公路边坡稳定性动态评价模型,运用matlab统计软件及数理模型对45个样本实例数据以及5个京新高速公路工程边坡实例的安全系数进行预测计算,得到了更适合本项目边坡类型的评价方法;(3)本文拟引入边坡垂直位移方向率的概念,针对垂直位移方向率的独特优势,本文以此建立了符合该位移参数的支持向量机评价模型,构建了垂直位移方向率失稳判据,通过监测点的独立监测样本,代入支持向量机模型,对公路边坡的稳定性状态进行评价判断。(4)根据京新高速公路胶泥湾至晋冀界路段的土质及边坡特点,并且结合目前最新的公路边坡预警技术,构建了京新高速公路稳定性实时监测系统,基于上海华测导航技术股份有限公司平台的开发,做到了公路边坡位移、裂缝变化数据的即时传输,实现了对边坡动态的实时监控。