可靠性分析是工程设计中常用的分析方法,它源于设计参数的不确定性和知识的不完备性。在岩土工程中,由于设计参数具有随机性,使得可靠性分析理论和方法被广泛应用,可靠性分析已成为岩土工程研究的热点问题之一。黄土由于特殊的结构和成因,使其物理力学性质指标具有不确定性,加之地震发生的随机性,使得表述黄土斜坡地震稳定性的安全系数具有不确定性。因此,利用可靠性分析的理论和方法给出黄土斜坡在地震作用下的可靠指标并估计失效概率,对评价黄土斜坡的稳定和实现黄土边坡的预定功能以及合理设计具有重要的意义。本文以1920年海原特大地震诱发的大量黄土滑坡为研究背景,在黄土滑坡野外详细调查和室内土工试验的基础上,开展了黄土斜坡地震稳定性的可靠性分析、黄土边坡设计以及黄土强度参数反演分析的研究工作,主要工作和研究成果如下:1.简要总结了可靠性分析理论的发展概况,介绍了可靠度、极限状态和极限状态方程、破坏概率、可靠指标、计算方法等可靠性分析的基本理论。分析了岩土体参数、降雨条件和地震作用等不定因素对边坡可靠性的影响。讨论了利用可靠指标进行黄土斜坡地震稳定性可靠性分析的可行性。2.在野外滑坡调查的基础上,统计了几何参数,给出了滑坡原始坡高、坡角、滑面倾角的分布范围,计算给出了各参数的均值、标准差以及变异系数,分析了坡高与坡角之间的关系。通过试验和资料收集,获得了黄土的重度、黏聚力和内摩擦角等基本物理力学指标参数,这些指标用于黄土斜坡地震稳定系数的可靠性分析。本文还通过黄土动力力学试验,分析了当含水率、围压和固结比不同时,黄土动剪切模量和阻尼比的变化特征,并给出了该地区阻尼比与动剪应变之间的拟合关系式。3.对试验获取的黄土强度参数进行了统计分析,检验并确定了参数的概型分布,给出了参与可靠性分析计算的参数的取值范围。通过正交试验,建立了用于可靠性分析的斜坡计算模型,通过拟静力法计算得到斜坡的抗滑力和下滑力,统计了它们的均值和标准差并代入可靠指标的计算公式,给出了不同地震加速度条件下斜坡的可靠指标和失效概率。4.在确定的目标失效概率下,考虑削坡的方法,利用拟静力方法计算给出不同地震加速度下的黄土边坡坡高和坡角的设计参考值。通过黄土边坡强度参数的反演分析方法,在已知合理的范围内对内摩擦角取值,求得相应的黏聚力值,给出了不同地震加速度下黏聚力和内摩擦角的参考组合值。5.通过综合考虑各因素对可靠性计算的影响,确定适合的影响因素参数取值,利用蒙特卡洛法对单一实际调查黄土滑坡实例进行可靠性分析计算,结果表明黄土斜坡可靠性计算结果与实际滑坡情况相符。