可靠度理论以概率论与数理统计手段考虑工程中的不确定性因素并以可靠度定量描述安全度,应用于边坡稳定性分析已成趋势。在岩土参数的不确定性因素中,固有物理不确定性是客观存在的,总体参数具有真实的概率分布,而工程勘察的取样试验是以有限样本数量对总体参数进行估计推断,样本数目与置信水平取值影响着统计不确定性的大小。由于可靠度分析的精度极大程度上取决于对总体参数概率分布及数字特征的准确描述,以小样本下的勘察样本统计值作为固有真实值进行计算会导致稳定可靠度分析结果具有离散性。因此,在边坡可靠度分析中,参数区间估计特征与影响因素以及小样本条件下的可靠度计算修正方法亟待研究。论文对影响参数估计结果的样本数目与置信水平合理取值等因素开展研究,并在参数估计特征理论分析基础上,建立了小样本条件下基于Bayes条件概率原理的可靠度计算改进方法。此外,基于安全系数与可靠度的对应关系,初步探索了同时考虑参数变异性与相关性影响的路堤边坡稳定评价体系。论文主要研究工作及成果如下:(1)土工试验样本数量较少是岩土参数统计不确定性的重要来源,将边坡工程实际的勘察取样从数学上描述为对总体的一次随机抽样,采用数值抽样模拟实验手段进行大量重复,通过考察重复抽样破坏概率的离散性,根据不同样本数目条件下重复抽样破坏概率标准差的降低幅值及相对误差的变化特征,确定了合理的样本数目:岩土参数呈小变异水平时,样本数目取15;中、大变异水平时,样本数宜提高至20。依据相同样本数目在不同置信度下重复抽样破坏概率的离散范围,确定了合理的参数估计置信水平,分析表明,较之规范中通常采用的95%置信度,实际边坡设计时可适当降低参数估计的置信水平,当岩土参数呈小变异时置信水平可取0.8,中、大变异时宜取0.9。(2)小样本条件下由于统计平均值与实际未明确的参数分布总体均值间存在着随机偏差,以勘察样本统计值作为固有真实值进行计算会导致可靠度分析结果具有离散性。基于岩土参数正态分布假设下总体均值与样本平均值间随机偏差的函数变量服从t分布的原理,以总体均值按随机偏差分布概率进行不同取值为发生条件、取值计算的破坏概率为条件概率,运用Bayes全概率公式建立了针对小样本岩土参数条件的边坡稳定可靠度计算方法,讨论了参数变异性和统计不确定性影响下的路堤边坡可靠指标与稳定安全系数关系。研究表明:论文方法利用全概率的数学处理手段,能够考虑小样本的抽样结果偶然性对可靠度计算结果的影响,可成为样本数量较少时提高计算精度的低成本弥补方法;在90%和95%两种常用统计置信水平下,小样本所得岩土强度参数标准值低于大样本,所以要达到相等的设计安全系数,勘察中取样数目较少的工程代价是在设计中大幅提高了边坡可靠度水平;岩土参数变异性是影响边坡可靠度结果的主因,取两种置信水平的结果差异不明显。构建的基于条件概率原理的小样本参数边坡可靠度计算方法对完善岩土工程可靠性分析理论有积极作用。(3)对已有文献中岩土参数c、ψ变异系数和相关系数范围进行综合归纳,在参数概率分布与数字特征明确条件下,采用铁路标准路堤边坡断面模型,计算了参数不同变异性与互相关性影响下边坡安全系数所对应的可靠度。基于安全系数与可靠度的对应关系,提出了以参数变异系数、相关系数及安全系数为多元指标的边坡稳定性评价体系,建议了具有可靠度控制理念的均质路堤边坡稳定安全系数取值。此外,对边坡随机变量概率分布有偏,且变量间存在相关性条件下的Rosenblueth法的计算方式进行了补充说明。