基于隨機有限元的黃土邊坡可靠度研究.pdf

1、黃土邊坡穩(wěn)定性的評價一直以來是巖土工程界研究的熱點課題,但由于黃土強度參數(shù)變異性大,取值較為困難,致使邊坡穩(wěn)定性評價的確定性方法難以獲得可靠的結(jié)果。本文利用黃土空間變異性與相關(guān)性的特點,研究了其垂向自相關(guān)距離,采用Monte-Carlo模擬的隨機有限元法,對甘泉地區(qū)的黃土高邊坡穩(wěn)定系數(shù)和失效概率進行了系統(tǒng)研究,詳細分析了自相關(guān)距離對失效概率和穩(wěn)定系數(shù)的影響。取得的研究成果如下:
　　(1)分析了甘泉地區(qū)的工程地質(zhì)條件,收集了黃陵-

2、延安高速公路工程報告中黃土實驗數(shù)據(jù),對物理力學(xué)指標(biāo)做了統(tǒng)計,并對該區(qū)強度參數(shù)概型分布進行了分析,結(jié)果表明該區(qū)所有地層的c、?值都接受對數(shù)正態(tài)分布。以靜探實驗結(jié)果為基礎(chǔ)數(shù)據(jù),分別利用遞推空間法、空間均值法和空間趨勢法計算了該區(qū)的黃土參數(shù)的自相關(guān)距離,發(fā)現(xiàn)空間均值法和遞推空間法側(cè)摩阻力計算所得結(jié)果基本是錐尖阻力計算結(jié)果的2倍左右。以錐尖阻力數(shù)據(jù)用以上三種方法求得的相關(guān)距離范圍為0.76—2.85m,以側(cè)摩擦阻力數(shù)據(jù)求得的相關(guān)距離范圍為0.6

3、4—6.32m。
　　(2)通過研究巖土參數(shù)自相關(guān)距離對可靠度分析結(jié)果的影響,認(rèn)為當(dāng)邊坡失效概率小于38.0％時,隨著自相關(guān)距離的增大,失效概率增大,意味著土坡越均勻,會增加邊坡不穩(wěn)定性,而強度隨深度變化劇烈的土坡,能一定程度提高邊坡穩(wěn)定性。反之,當(dāng)邊坡失效概率大于38.0%時,隨著自相關(guān)距離的增大,失效概率減小,意味著強度隨深度變化劇烈的土坡,會增加邊坡不穩(wěn)定性,均勻土坡則一定程度上提高邊坡穩(wěn)定性。工程中采用均質(zhì)土坡或分成2-3