黃土邊坡可靠度的敏感性分析.pdf

1、邊坡可靠度計算最常用的三種方法有蒙特卡洛法(Monte Carlo Method)、點估計法(Rosenblueth Method)和可靠指標(biāo)法(First-Order Second-momenet Method)。在坡型與參數(shù)確定的情況下，三種方法計算結(jié)果有一定的差異。目前邊坡工程中還沒有可靠度計算的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，使用不同的計算方法對合理評價邊坡可靠度存在困擾。針對這一問題，本文以黃土高邊坡為研究對象，選用簡化畢肖普法建立狀態(tài)函數(shù)，通過變

2、化強度參數(shù)、參數(shù)變異系數(shù)和坡型對三種可靠度計算方法所得結(jié)果進(jìn)行了系統(tǒng)分析，結(jié)果認(rèn)為：
　　 (1)在穩(wěn)定系數(shù)大于1.0的邊坡中，蒙特卡洛所求失效概率大于點估計法和一次二階矩法，最大差值達(dá)8％。而一次二階矩法與點估計法所得結(jié)果相差較小。邊坡穩(wěn)定系數(shù)在1.3左右，蒙特卡洛法與其它兩種方法計算結(jié)果相差最大，當(dāng)邊坡穩(wěn)定系數(shù)大于1.5時，三種方法隨穩(wěn)定系數(shù)的增大失效概率降低幅度極小，說明理論上取安全系數(shù)為1.5更為合理。
　　 (

3、2)參數(shù)的均值控制著邊坡的穩(wěn)定系數(shù)，進(jìn)一步控制著邊坡失效概率和可靠指標(biāo)，但參數(shù)的變異系數(shù)對失效概率的影響極大，隨著δ。和δφ的增大，蒙特卡洛法計算的失效概率與一次二階矩法和點估計法計算得失效概率的差值增大，但并不是單調(diào)增加，達(dá)到峰值后，差值有所降低，這個峰值在δ。=0.2～0.35之間和δφ=0.1～0.25之間；點估計法與一次二階矩法的差值隨δφ的增大，在單調(diào)增大。δ。對蒙特卡洛法影響較大，對點估計法和一次二階矩法影響較小。內(nèi)摩擦角均

4、值及變異系數(shù)δφ對三種計算方法的敏感性均高于粘聚力均值及變異系數(shù)δ。
　　 (3)三種可靠度計算方法對坡高與坡率的變化敏感性較低，在穩(wěn)定系數(shù)介于1～1.5之間時各種方法差值波動較小。在穩(wěn)定系數(shù)增大時，蒙特卡洛法所得失效概率減小幅度小于點估計法和一次二階矩法。
　　 (4)綜合強度參數(shù)、變異系數(shù)及坡型對三種方法所求結(jié)果差值的分析，提出用于公路邊坡設(shè)計時，點估計法和一次二階矩法的目標(biāo)失效概率及可靠指標(biāo)建議值。并推薦工程上采用