考慮地層變異的邊坡穩(wěn)定不確定性分析
本文選題:耦合馬爾可夫鏈(CMC) 切入點(diǎn):地層變異 出處:《巖土力學(xué)》2017年05期 論文類(lèi)型:期刊論文
【摘要】:目前涉及巖土體不均勻性的巖土問(wèn)題可靠度分析大多只考慮巖土體的固有變異,即巖土體特性參數(shù)的不均勻性,未考慮涉及不同巖土體材料的地層變異。地層變異在實(shí)際滑坡中廣泛存在,其表現(xiàn)為不同類(lèi)型巖土材料(如黏土、粉土、砂土)的互相嵌套,或一種類(lèi)型巖土體在另一種較均質(zhì)巖土體中的隨機(jī)分布。為此,提出了利用鉆孔資料評(píng)估考慮地層變異時(shí)邊坡穩(wěn)定不確定性的分析方法。根據(jù)已有鉆孔資料設(shè)計(jì)了不同的鉆孔布置方案,建立了表征地層變異的馬爾可夫鏈模型,采用有限元強(qiáng)度折減法進(jìn)行邊坡穩(wěn)定性分析,探討了鉆孔布置方案對(duì)評(píng)估邊坡穩(wěn)定安全系數(shù)和失效概率不確定性的影響。以澳大利亞珀斯市鉆孔資料為例,分析了所提方法的有效性。結(jié)果表明,鉆孔布置方案對(duì)邊坡穩(wěn)定安全系數(shù)和失效概率的不確定性評(píng)估有重要影響?紤]地層變異時(shí),邊坡穩(wěn)定安全系數(shù)可以用Johnson分布來(lái)描述;邊坡穩(wěn)定安全系數(shù)統(tǒng)計(jì)量和失效概率不一定隨鉆孔數(shù)量增加而單調(diào)變化,邊坡影響區(qū)域以?xún)?nèi)鉆孔對(duì)評(píng)估邊坡穩(wěn)定安全系數(shù)的不確定性最為有效;當(dāng)鉆孔數(shù)目逐漸增加時(shí),邊坡安全系數(shù)均值逐漸收斂至精確值。
[Abstract]:At present, the reliability analysis of rock and soil problems involving the heterogeneity of rock and soil only considers the inherent variation of rock and soil, that is, the heterogeneity of characteristic parameters of rock and soil. Stratigraphic variation involving different rock and soil materials is not taken into account. Stratigraphic variation exists widely in actual landslides, which is manifested by the nesting of different types of rock and soil materials (such as clay, silt, sand). Or the random distribution of one type of rock and soil in another more homogeneous soil mass. This paper presents an analytical method for evaluating slope stability uncertainty when formation variation is considered by using borehole data. According to existing borehole data, different drilling arrangement schemes are designed, and Markov chain model is established to characterize formation variation. Finite element strength reduction method is used to analyze slope stability, and the influence of drilling arrangement on the uncertainty of slope stability safety factor and failure probability is discussed. The drilling data in Perth, Australia, are taken as an example. The effectiveness of the proposed method is analyzed. The results show that the borehole layout scheme has an important effect on the uncertainty assessment of the slope stability safety factor and failure probability. Considering the formation variation, the slope stability safety factor can be described by Johnson distribution. The statistics of slope stability safety factor and failure probability do not necessarily change monotonously with the increase of the number of boreholes, the boreholes in the affected area of slope are the most effective in evaluating the uncertainty of slope stability safety factor, and when the number of boreholes increases gradually, The mean value of slope safety factor gradually converges to the exact value.
【作者單位】: 武漢大學(xué)水資源與水電工程科學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;武漢大學(xué)水工巖石力學(xué)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【基金】:國(guó)家杰出青年科學(xué)基金項(xiàng)目(No.51225903) 國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(No.51329901,No.51528901,No.51579190)~~
【分類(lèi)號(hào)】:TU43
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