孙开畅，尹志伟，李 权

(三峡大学水利与环境学院，湖北宜昌443002)

0 引 言

边坡稳定是岩土工程研究的重点内容。边坡稳定性分析一般采用安全系数作为评价指标，传统安全系数法未能考虑对坡体稳定有影响的因素的不确定性[1- 2]，如岩土体参数本身的变异性、计算模型及滑动面的确定是否合理、勘探取样和试验方法造成的误差等，得到的结果可能与实际情况存在偏差[3- 4]，不能真实反映边坡安全程度。基于概率统计理论的可靠度分析[5- 6]将边坡稳定性影响因素(岩土特性参数、渗透系数、地震荷载、结构荷载等)视为随机变量，能有效地考虑边坡系统内部实际存在的不确定性和相关性。边坡可靠度分析计算方法主要有Monte Carlo(MC)法、一次二阶矩法、随机有限元法(Stochastic Finite Element Method，SFEM)、响应面法(Reponse Surface Method，RSM)等。桂勇、罗文强[7- 8]提出建立安全系数与可靠性相耦合的二元评价体系。吴振君[9]介绍了一种优化算法。MC法受问题限制小，得到的结果相对准确，但计算量大，需要样本数巨大，收敛速度较慢。RSM是一种高效的边坡可靠度计算方法，迭代效率受响应面函数的形状和试验点的选取的影响较大。

本文基于RSM的基本思想，在响应面函数形状上采用不含交叉项的二次多项式，在试验样本点的选取上对比了拉丁超立方抽样(LHS)和中心复合设计(CCD)这2种试验设计，边坡不确定性上主要考虑土体强度参数c、φ的不确定性，同时考虑边坡稳定计算模型的不确定性，编写了相应的可靠求解的Matlab程序，与MC基准解对比，并在托巴110 kV施工变电站边坡工程中进行了验算。……