在土木工程中,边坡的稳定性分析是一个十分重要的问题,它涉及到道桥工程、水利工程、建筑工程等诸多工程领域,因此,边坡稳定性问题一直是岩土工程界的一个重要的研究内容。 在边坡工程中,传统的评价方法是安全系数法。它不考虑土的变异性,把土看作具有某种“平均”性质的“均质”材料,将各种设计条件、各种指标和参数都定值化,并选用一定的计算模式来进行计算,而把那些未知的、不定的因素都归到一个单一的安全系数上,其所得到的结果是明确的,因此也易于为人们所接受。然而这种传统的方法却忽略了岩土性质参数的不确定性,与实际是不相符的。近几年来,人们逐渐认识到岩土工程问题中的不确定性,将可靠性分析引入边坡工程是一种必然的发展趋势。 区别于传统的安全系数法,可靠性分析方法在对边坡稳定性的分析中考虑了岩土参数的离散性及参数之间的相关性,用概率的方法定量地考虑了实际存在的种种不确定因素,因而更为客观、定量地反映了边坡的实际安全性。 本文在广泛了解国内外有关土坡稳定的发展和研究现状的基础上,应用可靠性设计的基本理论和方法,考虑了土性参数为随机变量和随机场两种概率模型,编制了相应的计算程序并结合工程实例对土坡稳定可靠度进行了一系列研究,对其中的一些问题作了初步探讨,得出了一些具有理论价值和实际指导意义的结论。 论文内容包括以下几个方面: 1.概述了国内外有关土坡稳定的发展历史和研究现状; 2.介绍了可靠度分析的主要方法,并引入随机场理论,建立了考虑土性参数空间相关和变异条件下的土坡稳定可靠度分析的计算模型; 3.应用可靠度分析的JC法,推导了土性参数为随机变量概率模型时参数相互独立和互相关情况下的土坡可靠度计算公式; 4.应用可靠度分析的JC法,应用土性参数随机场性质,推导了土性参数空间相关和变异条件下的土坡可靠度计算公式; 5.根据推导所得计算公式,编制了相应的可靠度指标的计算程序,对土坡可靠性分析中某些规律性问题进行了探讨,包括基本变量φ,c的变异系数、均值,互相关以及自相关和土条数目n对可靠指标的影响以及危险滑动面的确定。