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边坡工程在设计施工和防治过程中其赋存环境和材料参数等存在诸多不确定性。为了考虑各种不确定性因素对边坡稳定性的影响,有必要开展边坡稳定性可靠度及其敏感性分析,为边坡工程风险评价及控制管理提供理论依据和技术支持。鉴于传统的单一安全系数评价方法无法考虑诸多不确定性对边坡稳定性的影响,为科学合理的对边坡稳定性进行综合评价,结合边坡数值分析和可靠度分析等理论及方法,以失效概率和可靠度指标为安全评价指标,从边坡稳定、变形和系统可靠度等方面对边坡稳定性可靠度进行多维度分析评估,并探讨了边坡材料力学参数相关性及变异性对边坡可靠度的影响规律。主要研究内容如下:(1)结合拉丁超立方抽样(Latin Hypercube Sampling,LHS)和Nataf变换,建立了基于多项式混沌展开(Polynomial Chaos Expansion,PCE)的边坡可靠度随机响应面法分析模型,分析了三层岩土边坡和含软弱结构面岩质边坡稳定可靠度问题。基于PCE的随机响应面法可充分利用现有数值分析软件,且能够有效提高计算效率并满足计算精度。采用随机响应面法研究了岩土体抗剪强度参数相关性对边坡可靠度的影响,并对比分析了常见的抽样配点方法对边坡随机响应面的抽样计算效果。(2)在总结岩质边坡最大允许变形量确定方法的基础上,采用基于PCE的随机响应面法对含软弱结构面岩质边坡进行了变形可靠度分析,研究了边坡变形失效概率与最大允许变形量取值之间的数学关系以及随机输入参数变异性对边坡变形可靠度的影响规律。(3)考虑边坡多个潜在失效模式之间的相关性,建立了基于随机响应面法和条件概率的边坡系统可靠度分析模型,对含软弱结构面岩质边坡进行了系统稳定和变形可靠度分析。结果表明本文所提方法可获得更准确的边坡系统可靠度计算结果,采用考虑多失效模式相关的条件概率方法所得边坡系统失效概率比仅考虑单一失效模式所得失效概率结果偏大。(4)提出了基于随机响应面法和JC法的边坡可靠度敏感性分析方法。在采用随机响应面法获得边坡功能函数近似显式表达式的基础上,结合JC法建立了基于一阶可靠度方法(First Order Reliability Method,FORM)敏感因子的边坡稳定可靠度敏感性分析模型。结合两个边坡算例,采用单因素敏感性分析方法验证了所提方法的准确性。