基于地質(zhì)統(tǒng)計模型的降雨條件下邊坡可靠度分析.pdf

1、21世紀以來中國的公路、鐵路等交通建設突飛猛進的發(fā)展。當路線經(jīng)過山區(qū)河谷等復雜地形時，將不可避免地形成大量路塹邊坡，由此帶來各種邊坡穩(wěn)定性問題?！吨袊湫突隆芬粫辛信e的90多個滑坡實例中，絕大部分邊坡失穩(wěn)發(fā)生在雨季，有近95%的滑坡失穩(wěn)和降雨滲流密切相關(guān)，所以對降雨后邊坡滲流穩(wěn)定性分析格外重要。同時由于邊坡土體性質(zhì)的不確定性及隨機復雜性，單純的邊坡穩(wěn)定系數(shù)將難以準確地表述一個邊坡的穩(wěn)定性情況，這時引入可靠度理論來描述邊坡穩(wěn)定性狀態(tài)能

2、夠更加全面地、客觀地、定量地反映邊坡的安全性。
　　本文以衡桂高速公路沿線的深挖高填邊坡為依托，對其降雨后的軟巖邊坡進行可靠性分析，為邊坡風險預測及防護提供指導依據(jù)，本文的研究成果具體概括如下：
　　(1)進行邊坡可靠度分析計算時，利用極限狀態(tài)平衡法建立的邊坡可靠度功能函數(shù)為隱式函數(shù)，求得其顯式解比較困難。將地質(zhì)統(tǒng)計模型插值預測方法引入到極限平衡理論的Spencer法中，使隱式函數(shù)顯式化，解決邊坡可靠度求解的問題。
　

3、　(2)地質(zhì)統(tǒng)計模型常用的試驗設計方法為拉丁超立方試驗設計，作為一種“充滿空間”的試驗設計方法，該法能夠使抽樣結(jié)果均布整個試驗區(qū)間。分層試驗設計則能夠很好地根據(jù)變量的實際分布特征進行抽樣。結(jié)合分層試驗設計和拉丁超立方實驗設計應用到地質(zhì)統(tǒng)計模型中，可以更好地提高模型的精確度。
　　(3)選取衡桂高速公路沿線一段邊坡為例并結(jié)合2012年湖南地區(qū)強降雨的情況，利用有限元軟件Geostudio建立降雨后邊坡的滲流分析模型。在保證總降雨量不

4、變的情況下，設置不同的降雨類型，分析降雨后邊坡土體中孔隙水壓力的分布情況，并對雨后不同時段的邊坡進行可靠度分析，了解降雨后邊坡安全性的變化過程。同時在邊坡模型上設置觀測點，詳細觀察孔壓及體積含水量的變化規(guī)律。
　　(4)選取衡桂高速公路沿線的兩段邊坡進行降雨后的穩(wěn)定性可靠度研究，并對軟巖隨時間崩解風化后的安全性進行預測，了解軟巖邊坡土體在達到不同風化深度后的安全性變化狀況，為邊坡防護提供指導依據(jù)。
　　(5)利用生態(tài)防護保證