不同类型土坡稳定可靠度分析方法及其应用

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我国滑坡地质灾害频繁发生,造成重大的经济损失。而传统的边坡评价方法—安全系数法以单一的数值来反映因素的不确定性,把不确定的因素和参数定量化,在稳定性的评价中存在很大缺陷;目前常见的可靠性理论考虑了边坡的不确定性,但缺乏丰富的工程实践经验。本文根据前人所获得的工程经验点和相关假定,对不同类型下的土坡进行有针对性的可靠度分析;并对边坡失稳风险分析模型和可接受标准进行了研究。本文的主要内容与结论如下:(1)从外因和内因两个方面分析影响土质边坡稳定性的主要因素,并总结了各种因素对边坡稳定性的影响规律。其中水是影响边坡稳定性的主要外部因素,降雨是重要的诱发因素;土体参数c、是主要的内部影响因素。同时归纳了在确定土体参数中常用的室内实验和原位实验的优缺点。(2)基于可靠度的定义,从数学上对可靠度指标和失效概率进行了合理的解释。(3)从概率基本理论从发,介绍了概率理论在边坡中的应用。然后根据在边坡项目建设过程中,从勘察阶段到运营监测阶段,所掌握的边坡信息程度和边坡的重要性,将边坡分为四种不同的类别,实现了边坡建设的标准化和程序化。同时,将边坡建设的设计、施工、监测三者在动态中结合起来,便于建立动态反馈机制,体现了对边坡的全寿命周期管理。(4)结合前人获得的四个工程经验点,基于可靠度理论和相关假定,建立不同类型边坡安全系数与失效概率间的关系,并验证其在工程中的可行性和合理性。同时根据可靠性安全系数理论,绘制边坡的临界曲线图,采用图解法求出四类边坡的临界安全系数,便于对边坡的稳定性进行快速合理的评价。(5)考虑时间价值,从静态和动态两个方面建立了边坡失稳经济风险分析的模型,实现边坡失稳风险分析的定量与定性的结合。对于未处理边坡,从个人、社会和经济三个方面给出一次滑坡的可接受风险;对于已处理边坡,根据边坡类别,给出对应的四类可接受风险标准。(6)通过两个工程案例,将不同类型下边坡的可靠度分析和风险分析理论和方法应用于实际工程的决策中,说明本文理论方法的可行性以及在工程决策中起着重要作用。
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