可靠性分析在库岸滑坡稳定分析中应用

摘要

库岸是人类生存和工程活动最基本的地质环境之一。开展对库岸特别是城镇库岸的稳定性研究，具有重要的现实意义。目前可靠性分析及工程技术的研究已逐步在库岸稳定性分析中得以应用。 本文详细阐述了工程中常用可靠性分析方法，并进行了对比。在库岸稳定可靠性分析中，把库岸水位看作随机变量，库岸边坡内浸润线位置将随之发生动态变化，这将影响坡内土体物理力学指标的变化，在滑坡稳定状态函数分析过程中应考虑了该影响。以三峡库区某滑坡为例，采用滑坡稳定分析中较常用的Janbu法，建立了滑坡稳定的状态方程，运用可靠性分析方法对滑坡稳定可靠性进行分析，结果表明在库水位162m以上时，该滑坡处于欠稳定状态。同时对该滑坡应用中心点法进行分析，表明当水位从135m上涨到145m时，破坏概率反而下降；当水位从145m上涨到175m，破坏概率又逐渐增大。当水位从175m下降到135m，破坏概率持续增大，说明随着库水位下降坡体稳定性降低，与极限平衡分析法结论基本一致。对已治理过的工程措施(仅针对重力式挡土墙)运用可靠性理论中心点法和验算点法，推导了库岸仰斜式重力挡土墙抗滑稳定性和抗倾覆稳定性可靠度的公式，库岸水位看作随机变量(即挡土墙所受静水压力高度为随机变量)，对随机变量参数组合情况下挡土墙蓄水中稳定性的可靠性指标进行计算，分析表明，在蓄水过程中挡土墙稳定的可靠性指标有所提高，即此时的破坏概率有所降低。本文研究结论对城镇库岸的稳定性研究及防治工程研究有一定借鉴意义。

目录

文摘

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第1章前言

1.1研究背景及意义

1.2库岸稳定可靠性研究概况

1.3论文主要研究内容

第2章库岸稳定可靠性分析方法

2.1库岸土工参数及统计特征

2.1.1土工参数不确定因素分析

2.1.2土工参数统计分析

2.2可靠度理论的基本原理

2.2.1结构可靠度及可靠指标

2.2.2函数连分式渐近法偏导数在状态函数中应用

2.3可靠度分析方法

2.3.1 Monte Carlo模拟法

2.3.2中心点法

2.3.3验算点法

2.3.4统计矩法

2.4相关变量数学处理

2.5可靠性分析的目标可靠度

2.6结构体系可靠度的分析模型

第3章可靠性分析在三峡库区滑坡稳定分析中应用

3.1三峡库区地理地质环境概况

3.1.1地形地貌特征

3.1.2地层岩性特征

3.1.3地质构造特征

3.1.4水文地质特征

3.1.5新构造运动特征及地震

3.2工程概述

3.3自然条件及地质环境条件

3.3.1自然环境概况

3.3.2地质环境概况

3.4滑坡物质组成及结构特征

3.4.1滑体物质组成及结构特征

3.4.2滑带物质组成及结构特征

3.4.3滑床物质组成及结构特征

3.5滑坡岩土物理力学性质

3.5.1滑体岩土物理力学性质

3.5.2滑带土物理力学性质

3.5.3滑床岩石物理力学性质

3.5.4滑坡岩土物理力学参数建议

3.6滑坡稳定性极限平衡法分析

3.6.1计算模型与计算方法的确定

3.6.2计算剖面的选取

3.6.3计算工况与荷载组合

3.6.4计算参数的确定

3.6.5计算结果及稳定性敏感因素分析

3.6.6滑坡稳定性评价

3.7极限状态函数分析

3.7.1随机变量概率分布类型检验

3.7.2极限平衡方法选择

3.7.3极限状态函数的建立

3.8可靠指标的求解

3.8.1中心点法

3.8.2Monte Carlo模拟法

3.8.3基本变量对Pf影响分析

3.9小结

第4章可靠性分析在治理工程支挡结构挡土墙稳定分析中应用

4.1定值分析

4.2可靠性分析

4.2.1可靠性分析模型的建立

4.2.2可靠指标与失效概率的求解

4.3小结

第5章结论与展望

5.1本文所作的主要工作

5.2后续工作的展望

致谢

参考文献