黄土滑坡的滑带土强度试验参数统计及可靠性研究

摘要

黄土滑坡是一种常见的地质灾害，它的发生常给人民生命财产带来严重损失，造成人类生存环境的失调和破坏。黄土滑坡的滑带在滑坡中起着非常重要的作用，滑带土的抗剪强度直接影响到黄土滑坡的稳定性，它的确定是滑坡稳定性评价的关键。在黄土滑坡调查基础上，将滑带土统计规律应用到可靠性分析中，研究工作包括黄土滑坡发育的地质背景及影响因素总结，滑带土抗剪强度试验参数统计，稳定可靠性评价三方面。 (1)黄土滑坡的空间分布体现了其在宏观的不均匀分布和某一小范围内高度集中的特点；黄土滑坡发育的时间规律性与黄土滑坡所在区域的季节、气候以及工程地质特征呈现相应的规律性变化。黄土的地层岩性、黄土滑坡发育的地形地貌、地质构造、地下水、人为活动等因素都不同程度地影响黄土滑坡的发育，因而，黄土滑坡滑带土的土性参数呈空间上的变异性特征。 (2)分析了黄土滑坡滑带的特征，通过对9个地区32组滑坡滑带土抗剪强度粘聚力c、内摩擦角φ试验数据进行直快剪、残剪、饱和固结快剪和固结快剪四种试验结果按三类滑带土(黄土、黄土与下覆基岩风化物混杂体和基岩软弱带)作分类统计，得到其直方图分布和统计规律。研究表明，c、φ的均值、标准差和变异系数具有明显的区域性特点，c、φ的分布有多分布属性，对正态分布、对数正态分布及极值I型分布符合都较好。 (3)在可靠性理论基础上，建立了基于传递系数法的滑坡可靠性分析模型，将滑带土统计规律应用到黄土滑坡稳定可靠性分析中，选择黄土滑坡的典型实例，用蒙特卡洛法求解破坏概率，得到了稳定系数的分布；研究了抽样次数、滑带土c、φ的概型分布、变异系数、均值的变化对滑坡破坏概率的影响，结果表明抽样次数越大，计算精度越高，c、φ取正态分布时，计算得到的结果偏于安全，取极值I型分布计算的结果偏于危险，破坏概率随着c、φ变异系数估计值的增大而增大，随均值估计值的增大而减小，破坏概率及稳定系数对φ的概型分布、变异系数、均值等参数的变化更敏感。

目录

文摘

英文文摘

声明

1绪论

1.1问题的提出及研究意义

1.2国内外研究现状和存在的问题

1.2.1国内外研究现状

1.2.2存在的问题

1.3本文主要研究内容及技术路线

1.3.1主要研究内容

1.3.2技术路线

2黄土滑坡的环境地质背景

2.1黄土滑坡的分布规律

2.1.1空间分布规律

2.1.2时间动态规律

2.2影响黄土滑坡发育的地质背景和诱发因素

2.2.1地质背景

2.2.2诱发因素

3黄土滑坡滑带土抗剪强度c、Φ的试验参数的统计

3.1黄土滑坡滑带土的特征

3.1.1滑带土的分类

3.1.2黄土滑坡滑动带在滑坡稳定性中的作用

3.1.3滑带土的抗剪强度的确定

3.1.4抗剪强度参数值的变异性

3.2统计内容和方法

3.2.1统计内容

3.2.2统计方法

3.3统计数据的整理和结果分析

3.3.1统计结果及其数字特征

3.3.2经验分布

3.3.3概率模型检验

4滑坡可靠性分析模型的建立

4.1可靠性理论的基本原理

4.2蒙特卡洛法

4.2.1蒙特卡洛法的一般形式

4.2.2误差估计与抽样次数

4.2.3随机数的产生和检验

4.2.4非均匀分布随机变量的抽样

4.2.5置信区间估计

4.3滑坡可靠性分析模型的建立

4.3.1安全系数法的滑坡稳定性分析

4.3.2可靠性方法的滑坡稳定性分析

5黄土滑坡典型工程实例可靠性分析应用

5.1卧虎山滑坡简介

5.1.1卧虎山滑坡的自然地理条件

5.1.2卧虎山滑坡的工程地质条件

5.1.3卧虎山滑坡的形态特征及变形特征

5.2卧虎山滑坡稳定性及可靠性计算

5.2.1安全系数法计算滑坡稳定系数

5.2.2可靠性方法计算滑坡破坏概率

5.3卧虎山滑坡滑带土c、Φ的变化对可靠性计算结果影响的讨论

5.3.1抽样次数对可靠性计算结果的影响

5.3.2 c、Φ的概率分布对可靠性计算结果的影响

5.3.3 c、Φ的变异性估计对可靠性计算结果的影响

5.3.4 c、Φ的均值估计对可靠性计算结果的影响

结论和展望

参考文献

附图

攻读硕士学位期间取得的成果

致谢