基于地質(zhì)統(tǒng)計(jì)模型的降雨條件下邊坡可靠度分析.pdf

1、21世紀(jì)以來(lái)中國(guó)的公路、鐵路等交通建設(shè)突飛猛進(jìn)的發(fā)展。當(dāng)路線經(jīng)過(guò)山區(qū)河谷等復(fù)雜地形時(shí)，將不可避免地形成大量路塹邊坡，由此帶來(lái)各種邊坡穩(wěn)定性問(wèn)題?！吨袊?guó)典型滑坡》一書中列舉的90多個(gè)滑坡實(shí)例中，絕大部分邊坡失穩(wěn)發(fā)生在雨季，有近95%的滑坡失穩(wěn)和降雨滲流密切相關(guān)，所以對(duì)降雨后邊坡滲流穩(wěn)定性分析格外重要。同時(shí)由于邊坡土體性質(zhì)的不確定性及隨機(jī)復(fù)雜性，單純的邊坡穩(wěn)定系數(shù)將難以準(zhǔn)確地表述一個(gè)邊坡的穩(wěn)定性情況，這時(shí)引入可靠度理論來(lái)描述邊坡穩(wěn)定性狀態(tài)能

2、夠更加全面地、客觀地、定量地反映邊坡的安全性。
　　本文以衡桂高速公路沿線的深挖高填邊坡為依托，對(duì)其降雨后的軟巖邊坡進(jìn)行可靠性分析，為邊坡風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)及防護(hù)提供指導(dǎo)依據(jù)，本文的研究成果具體概括如下：
　　(1)進(jìn)行邊坡可靠度分析計(jì)算時(shí)，利用極限狀態(tài)平衡法建立的邊坡可靠度功能函數(shù)為隱式函數(shù)，求得其顯式解比較困難。將地質(zhì)統(tǒng)計(jì)模型插值預(yù)測(cè)方法引入到極限平衡理論的Spencer法中，使隱式函數(shù)顯式化，解決邊坡可靠度求解的問(wèn)題。
　

3、　(2)地質(zhì)統(tǒng)計(jì)模型常用的試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法為拉丁超立方試驗(yàn)設(shè)計(jì)，作為一種“充滿空間”的試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法，該法能夠使抽樣結(jié)果均布整個(gè)試驗(yàn)區(qū)間。分層試驗(yàn)設(shè)計(jì)則能夠很好地根據(jù)變量的實(shí)際分布特征進(jìn)行抽樣。結(jié)合分層試驗(yàn)設(shè)計(jì)和拉丁超立方實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)應(yīng)用到地質(zhì)統(tǒng)計(jì)模型中，可以更好地提高模型的精確度。
　　(3)選取衡桂高速公路沿線一段邊坡為例并結(jié)合2012年湖南地區(qū)強(qiáng)降雨的情況，利用有限元軟件Geostudio建立降雨后邊坡的滲流分析模型。在保證總降雨量不

4、變的情況下，設(shè)置不同的降雨類型，分析降雨后邊坡土體中孔隙水壓力的分布情況，并對(duì)雨后不同時(shí)段的邊坡進(jìn)行可靠度分析，了解降雨后邊坡安全性的變化過(guò)程。同時(shí)在邊坡模型上設(shè)置觀測(cè)點(diǎn)，詳細(xì)觀察孔壓及體積含水量的變化規(guī)律。
　　(4)選取衡桂高速公路沿線的兩段邊坡進(jìn)行降雨后的穩(wěn)定性可靠度研究，并對(duì)軟巖隨時(shí)間崩解風(fēng)化后的安全性進(jìn)行預(yù)測(cè)，了解軟巖邊坡土體在達(dá)到不同風(fēng)化深度后的安全性變化狀況，為邊坡防護(hù)提供指導(dǎo)依據(jù)。
　　(5)利用生態(tài)防護(hù)保證