近日，同济大学工程风险研究团队张洁教授、马翔宇博士生、陆盟博士后、Atma博士后和上海交通大学的张璐璐教授在《Computers and Geotechics》期刊上发表了题为“Assessing highway resilience subjected to rainfall-induced slope failure”的研究论文，报道了降雨条件下公路边坡韧性评估的最新研究成果。

开展降雨诱发边坡失稳破坏情况下对公路基础设施的韧性进行评估能够有效进行滑坡灾害的防治与管控。然而，这一方向的研究却较为稀少。本研究提出了一种新的概率方法来评估降雨诱发边坡失稳破坏情况下的公路韧性水平，其中公路的残余功能基于滑坡的滑动距离进行量化，而被边坡滑体阻断的公路车道的恢复过程则通过阶梯函数进行表征。首先，采用两阶段有限元-物质点法（FEM-MPM）建立了基于物理的模型来模拟降雨条件下的滑坡滑移距离（图1），并明确地对公路韧性评估中涉及的三种不确定性（降雨、土体、恢复过程）进行了建模。为了提高计算效率，随后创建了代理模型来预测被阻断公路的残余功能。最后，通过蒙特卡罗模拟估计了公路韧性的均值和变异系数（图2）。以一条紧邻砂质边坡的四车道公路为例对所提出的方法进行了应用。结果表明，公路的韧性对边坡的强度参数最为敏感（图3）。随着边坡强度参数的变异性增加，公路的平均韧性水平降低，韧性水平的不确定性增大（图4），边坡的破坏概率与车道极端损毁情况呈现较强的相关性（图5）。总体而言，本研究为评估降雨诱发边坡失稳对公路韧性水平提供了新的范式。

图1 降雨诱发滑坡的 FEM-MPM 分析：（a）FEM 模型中滑坡破坏时刻的孔隙压力分布；（b）MPM 模型中滑坡破坏时刻的孔隙压力分布；（c）降雨诱发滑坡在最终时刻的位移。

图2 七种恢复模式下概率恢复过程的蒙特卡洛模拟（为演示每组选取 3 次模拟作为演示）

图3 公路韧性对土体变异性的敏感性分析

图4 有效内摩擦角变异性对公路平均韧性水平和不确定性的影响

图5 有效内摩擦角变异性波动对边坡和公路的影响：（a）边坡失稳概率；（b）堵塞车道的分布情况。

第一作者

张洁 教授

邮箱：cezhangjie@tongji.edu.cn

第二作者

马翔宇 在读博士生

邮箱：maxy@tongji.edu.cn

第三作者（通讯作者）

陆盟 博士后

邮箱：lumeng@tongji.edu.cn

第四作者：

Atma Sharma 博士后

邮箱：Atma sharma@tongji.edu.cn

引用格式：

Zhang, J., Ma, X., Lu, M., Sharma, A., & Zhang, L. (2025). Assessing highway resilience subjected to rainfall-induced slope failure. Computers and Geotechnics, 181, 107134.

原文链接：

https://doi.org/10.1016/j.compgeo.2025.107134

原文二维码：

撰稿：马翔宇

编辑：李   曦

校对：王   森

审核：申轶尧