重力坝岩基整体稳定体系可靠度研究

摘要

重力坝是水工建筑物中最为常用的坝型之一，在重力坝及其岩石基础的破坏事件中，基岩失稳破坏所占比重较大。目前，在重力坝基岩的稳定性分析中，较多情况下是选取若干典型单一滑移路径，并通过计算其安全指标来判定整个重力坝基岩的安全性。但是，实际工程中基岩内一般会存在多条滑动路径，每条滑移路径又由若干滑移面构成，这些滑动路径及其滑动面组成了一个滑移破坏体系，因此，采用结构体系可靠度理论来分析重力坝基岩稳定安全可靠性将更为合理，然而，在重力坝岩基稳定性分析领域，与此相关的研究工作尚未开展充分的理论研究，重力坝基岩的整体稳定问题成为当前重力坝安全及可靠性研究中的重要课题。为了能获得更加符合实际工程情况的可靠指标，本文在已有可靠度研究成果的基础上，研究不同的体系可靠度分析方法及其在重力坝基岩整体稳定分析中的应用，重点对重力坝岩基双斜面、多斜面的抗滑稳定性可靠度进行计算与分析，编制相应计算程序，研究重力坝整体失稳的一般规律，为重力坝岩基整体体系可靠度分析提供借鉴。论文主要工作如下： （1）分析了影响重力岩基可靠度的随机变量，重点考虑抗剪断摩擦系数f'服从正态分布、黏聚力c'服从对数正态分布的情况，根据可靠度理论，分别建立了滑移路径的功能函数，并利用可靠度分析蒙特卡罗法计算出各滑移路径单失效模式的可靠指标。 （2）考虑抗剪断摩擦系数f'和黏聚力c'相关性，分别应用一般相关系数法和Pearson相关系数法计算分析了失效模式间的相关系数及其影响。 （3）将若干失效路径视为重力坝基岩失稳破坏串联系统的组成单元，在此基础上，采用体系可靠度的界限法和PNET法进行岩基整体体系可靠度分析，并将所得结果与蒙特卡罗体系可靠度方法的计算结果进行对比。 结合重力坝岩基整体稳定性分析算例和工程实例，对失效模式间相关系数计算方法和体系可靠指标计算方法进行了分析和论证，进而为重力坝岩基整体稳定性分析与评价研究提供了一些有益的研究结论。

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