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小样本岩土参数下土质边坡可靠度分析的条件概率法*

2021-03-13蒋良潍张文生熊卫平孔德惠

工程地质学报 2021年1期

蒋良潍 赵 晶 罗 强 张文生③ 熊卫平 孔德惠

(①西南交通大学,土木工程学院,成都 610031,中国)(②高速铁路线路工程教育部重点实验室,成都 610031,中国)(③新加坡国立大学,土木与环境工程系,新加坡 117576,新加坡)

0 引 言

作为岩土工程的重要分支,边坡稳定性分析一直备受关注(介玉新等,2017;叶帅华等,2018;苏永华等,2019)。边坡稳定性评价中,传统的安全系数法将岩土参数作为定值,并取大于1的经验性稳定安全系数来应对各类不确定性的综合影响,难以客观地表征边坡安全性。自20世纪70年代始,更严密的可靠度分析方法被引入到边坡工程中(Wu et al.,1970;杨继红等,2007;郑亚楠等,2014;王飞等,2016),这类方法基于概率统计及随机过程理论,采用随机变量描述不确定性因素的概率特征,以可靠指标β或破坏概率Pf度量边坡的安全程度。

边坡可靠度分析中,对基本变量及计算模型等均考虑不确定性,根据其来源主要可归为物理不确定性、模型不确定性和统计不确定性三方面(祝玉学,1993)。其中,物理不确定性反映岩土物理力学指标的固有离散性及土工参数间的相互影响;模型不确定性来源于边坡稳定分析模型中对力学计算和边界条件的简化;而统计不确定性主要由于样本数量有限引起,体现为样本统计值随不同抽样批次而变化,在小样本条件下此类问题更为突出。

但相对而言,岩土体的物理不确定性较大(Wu et al.,1970),且土工参数多由小样本勘察统计获得,样本估计值会对总体参数有所偏离,呈现“信息不完备性”的随机误差影响。……

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