基于敏感性分析方法和可靠度理论的黄土高边坡稳定性研究

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1、西安建筑科技大学硕士学位论文基于敏感性分析方法和可靠度理论的黄土高边坡稳定性研究专业：岩土工程硕士生：梁谊指导老师：郑建国摘要黄土丘陵沟壑区存在大量黄土高边坡，这些边坡一旦失稳将直接威胁到人民的生命财产安全。采用正确合理的方法对这些黄土高边坡的稳定性进行评价具有重要的意义。影响边坡稳定性因素众多且部分具有明显的不确定性，目前针对黄土高边坡稳定性评价，采用确定性法求解定值安全系数居多，求解过程中未考虑土性参数客观存在的不确定性，以致于无法获得边坡的失效概率进而造成评价结果不准。因此，采用不确定性法对黄土高边坡稳定可靠性进行评价是有必要的。本文基于敏感性分

2、析方法和可靠度理论针对黄土高边坡稳定性开展了一系列研究，其主要内容及成果如下：基于灰色关联法，通过建立合理的安全系数计算模型，对影响黄土高边坡稳定性的因素进行敏感性分析，筛选出影响边坡稳定性的主要因素和次要因素。结果表明，当影响边坡稳定性因素在一定取值范围内均匀变化时，内摩擦角和黏聚力对边坡稳定性影响最大，坡高、坡角次之，重度影响最小。在敏感性分析研究的基础上，通过对研究区黄土抗剪强度参数试验资料进行统计并对参数存在的不确定性进行分析，发现抗剪强度参数变异系数δc、δφ范围分别为0.05~0.45、0.06~0.34，抗剪强度参数c、φ之间存在一定的负

3、相关性，对抗剪强度参数概率分布类型进行检验，发现抗剪强度参数既可以服从正态分布，也能服从对数正态分布。基于可靠度理论，研究了抗剪强度参数不确定性对可靠度指标β的影响。结果表明：随着黏聚力的变异系数δc增大，可靠度β值呈减小趋势，但随着内摩擦角变异系数δφ的增加，减小趋势逐渐平缓；随着内摩擦角变异系数δφ增大，可靠度β值同样呈减小趋势，且在不同黏聚力变异系数δc下的可靠度β值逐渐接近；可靠度β值随着相关系数ρ的减小逐渐上升，但随着变异性水平的提高上升趋势西安建筑科技大学硕士学位论文逐渐平缓；抗剪强度参数服从正态分布和对数正态分布下的可靠度β值计算结果存在

4、一定差异，前者计算的可靠度β值略大于后者计算的β值。基于可靠度理论，针对黄土高填方边坡合理综合坡率的选取进行了研究，给出了延安新区黄土高填方边坡综合坡率推荐设计值。并以延安新区杜家沟1#黄土挖方高边坡作为工程背景，揭示了在极端降雨条件下（不考虑雨水蒸发）边坡稳定可靠性指标随时间的变化规律。研究成果可对边坡工程前期设计和后期治理提供参考。关键字：黄土高边坡；敏感性；不确定性；可靠度；边坡设计；降雨入渗论文类型：应用研究基金项目：陕西省科技统筹创新工程计划项目，2016KTZDSSF03-02，“黄土地区造地工程水环境控制关键技术研究”。西安建筑科技大学硕

5、士学位论文ResearchonstabilityofloesshighslopebasedonsensitivityanalysismethodandreliabilitytheorySpecialty：GeotechnicalEngineeringCandidate：LiangYiSupervisor：Prof.ZhengJianguoAbstractTherearealargenumberloesshighslopesintheloesshilly-gullyregion,oncetheseslopesareunstable,itwilldirec

6、tlythreatenthesafetyofpeople'slifeandproperty.Itisofgreatsignificancetoevaluatethestabilityoftheseloesshighslopebyusingcorrectandreasonablemethods.Therearemanyfactorsaffectingthestabilityofhighslope,andsomeofthemareobviouslyuncertain.Atpresent,forstabilityevaluationoftheloesshig

7、hslope,usingthedeterministicmethodtosolvethefixedsafetyfactor,theuncertaintyofobjectiveexistenceofsoilparametersisnotconsideredinthesolutionprocess,sothatthefailureprobabilityoftheslopecannotbeobtainedandtheevaluationresultisinaccurate.Therefore,itisnecessarytoevaluatethestabili

8、tyandreliabilityofloesshighslopewithuncertainty