1 / 13
文档名称:

地质灾害防治边坡工程结构可靠性设计稳定系数与可靠指标的关系、试验辅助设计、算例.pdf

格式:pdf   大小:1,340KB   页数:13页
下载后只包含 1 个 PDF 格式的文档,没有任何的图纸或源代码,查看文件列表

如果您已付费下载过本站文档,您可以点这里二次下载

分享

预览

地质灾害防治边坡工程结构可靠性设计稳定系数与可靠指标的关系、试验辅助设计、算例.pdf

上传人:资料之王 2024/5/11 文件大小:1.31 MB

下载得到文件列表

地质灾害防治边坡工程结构可靠性设计稳定系数与可靠指标的关系、试验辅助设计、算例.pdf

相关文档

文档介绍

文档介绍:该【地质灾害防治边坡工程结构可靠性设计稳定系数与可靠指标的关系、试验辅助设计、算例 】是由【资料之王】上传分享,文档一共【13】页,该文档可以免费在线阅读,需要了解更多关于【地质灾害防治边坡工程结构可靠性设计稳定系数与可靠指标的关系、试验辅助设计、算例 】的内容,可以使用淘豆网的站内搜索功能,选择自己适合的文档,以下文字是截取该文章内的部分文字,如需要获得完整电子版,请下载此文档到您的设备,方便您编辑和打印。:..DB50/T1604—2024附录A(规范性):?Fcv?()?F式中:cv——边坡稳定系数的变异系数?F——边坡不同部位稳定系数的标准差?F——,则可靠指标?为:?????ln?F?ln?1?c2?()?2?v?1?cv?式中:cv——边坡稳定系数的变异系数;?F——边坡稳定系数平均值。若稳定系数服从正态分布,则可靠指标?定义为:?F?1??()cv?:t2??1?2Pf????edt???????1?????()2?式中:?(?)——标准正态分布的累计分布函数。11:..DB50/T1604—2024附录B(规范性):a)在试验进行之前,应制定试验方案。试验方案应包括试验目的、试件的选取和制作,还应包括试验实施和评估等所有必要的说明;b)制定试验方案前,应预先进行定性分析,确定所考虑边坡工程结构性能的可能临界区域和相应极限状态标志;c)试件应采用与实际加工相同的工艺制作;d)按试验结果确定设计值时,应考虑试验数量的影响。。换算系数?应通过试验或理论分析确定。影响换算系数?的主要因素应包括尺寸效应、时间效应、试件的边界条件、环境条件、工艺条件等。:a)在评估试验结果时,应将试件的性能和失效模式与理论预测值进行对比,当偏离预测值过大时,应分析原因,并做补充试验;b)应根据已有的分布类型及参数信息,以统计方法为基础对试验结果进行评估;本文件附录给出的方法仅适用于统计数据或先验信息取自同一母体的情况;c)试验的评估结果仅对所考虑的试验条件有效,不宜将其外推应用。、模型参数或抗力设计值的确定应符合下列基本原则:a)可采用经典统计方法或贝叶斯法推断材料性能、模型参数或抗力的设计值:先确定标准值,然后除以一个分项系数,必要时要考虑换算系数的影响;b)在进行材料性能、模型参数或抗力设计值评估时,应考虑试验数据的离散性、与试验数量相关的统计不定性和先验的统计知识。,应符合下列规定:a)单项性能X可代表的抗力或提供抗力的性能;b)、;c)当没有关于平均值的先验知识时,可基于经典方法进行设计值估算,其中“?x未知”对应于没有变异系数先验知识的情况,“?x已知”对应于已知变异系数全部知识的情况;d)当已有关于平均值的先验知识时,可基于贝叶斯方法进行设计值估算。,应符合下列规定:a)当性能X服从正态分布时,其设计值Xd可按下式计算:12:..DB50/T1604—2024XK(n)?dXd??d??X(1?knk?X)()?m?m式中:?d——换算系数的设计值,换算系数的评估主要取决于试验类型和材料;?m——分项系数,具体数值应根据试验结果的应用领域来选定;knk——标准值单侧容限系数;?X——性能X的平均值;?X——性能X的变异系数。b)当性能X服从对数正态分布时,其设计值Xd可按下列公式计算:?dXd?exp(?y?knk?y)()?m其中,变量Y?lnX的平均值?y,可按下式计算:1n?y?my??i?1lnxi()n变量Y?lnX的标准差?y可按下式计算:当?X已知时,??ln(?2?1)()yX当?X未知时,1n2?y?Sy??i?1?lnxi?my?()n?1式中:xi——性能X的第i个试验观测值。,应符合下列规定:a)当性能X服从正态分布时,其设计值Xd可按下式确定:XK(n)?dXd??d??m???kn?????()?m?m其中:1kn??tP,???1?()n??n???n??n()???????????n??()m??n???m?n??mxn()???2????2?????2??2???22????????m?n?????????m?n?????x????mx?n?()式中:tP,???——自由度为???的t分布函数对应分位值p的自变量值,Pt?x?tP,?????p;m?、??、n?、??——先验分布参数。b)先验分布参数n?和??的确定,应符合下列原则:13:..DB50/T1604—20241)当有效数据很少时,应取n?和??等于零,此时贝叶斯法评估结果与经典统计方法的“?x未知”情况相同;2)当根据过去经验可取平均值和标准差为定值时,则n?和??可取50或更大;3)在一般情况下,可假定只有很少数据或无先验数据,此时n??0,这样可能获得较佳的估算值。14:..DB50/T1604—2024附录C(资料性)算例1汶川地震引发的滑坡广泛分布于我国西南地区,其中有的滑坡碎屑物堆积在陡峭的地形上,很容易受到外部因素的影响(如余震和降雨入渗)而导致再次失稳破坏。例如XXX省道303(PR303)中45km这一段,该段公路沿河修建,海拔在900至1500m之间,沿公路的河谷深度不一,从几百米到2000m不等。据野外地质调查,公路两侧的地形非常陡峭,其坡度在40°至84°之间。对于该公路段含有大量碎屑沉积物的滑坡群,雨季到来时大量的降雨入渗会导致其再次失稳破坏。据预测,降雨引发的边坡失稳将在未来几年内持续发生。,基于GIS技术,PR303映秀与卧龙段在K2和K7之间识别出53个碎屑沉积物,它们是造成边坡不稳定的主要原因。,Tang和Zhang[2]认为无限边坡计算模型是计算其安全系数的代表模型。无限边坡计算模型简述如下:根据Ghiassian和Ghareh[3]和Wu[4]的研究,当边坡角度在整个边坡长度上恒定不变,且土层厚度相对于边坡长度和宽度是有限的时,可将该边坡视为无限边坡。由此可见,该类边坡的破坏面一般较浅,并与坡面平行,,相应的安全系数FS可根据抗滑力/下滑力的思路构建:cL?Nttan?FS?()(1?kv)(Wn?Wsat)sin??Fw?kh(Wn?Wsat)cos?式中,L表示无限边坡的一个微小单元的长度,Nt为作用在滑动面上的法向力,c和?分别表示黏聚力和内摩擦角(即抗剪强度参数),Wn和Wsat分别表示无限边坡微小单元段天然区和饱和区的重量,Fw表示渗透力,kv和kh分别表示垂直和水平地震加速度,且kh/kv?2。?表示边坡倾角。Nt、Wn、Wsat和Fw分别按下式计算:Nt?(1?kv)(Wn?Wsat)cos??kh(Wn?Wsat)sin?、Wn??L(H?h)cos?、Wsat??satLhcos?和Fw??wLhsin?cos?;H和h分别表示整个微小单元土体的厚度和土坡饱和部分的厚度,且h?mH,m表示土体的饱和度,在本研究中即为地下水位的相对位置;?、?sat和?w分别表示土体的天然容重,饱和容重和水的容重。15:..DB50/T1604—[4]?(lnx?p)2?cf(x)?exp??2???8,????2q?对数正态??expp?,分布?????,??°?2??exp(q2)?1??exp2p?q2?????sat?H参数?(kN/m3)mkhkv(kN/m3)(°)(m)。根据Tang和Zhang[2]对其中53个典型的松散堆积物边坡的统计特征确定了抗剪强度参数c和?的均值和标准差等参数信息()。其余参数?、?、?、k、k、(Wu[4]),其他参数值sathv如下:?=、模拟样本量N为1×104。w模拟的c和?如下图所示:16:..DB50/T1604—,,根据功能函数g?F?,。根据Ang和Tang[5]的研究成果,若样本量N满足:SfN?100P,则满足精度要求。因此,在本算例失效概率的情况下,样本量N?1?104已远远高于精度f要求,失效概率结果可靠。?取均值时,,,边坡仍处于失稳状态。但c和?存在变异性,,FS>,故仅以FS来判断边坡是否稳定易导致较大的误差。17:..DB50/T1604—2024附录D(资料性)算例2重庆市三峡库区云阳县蔡家坝滑坡位于云阳县凤鸣镇清江村2-9组,滑坡自20世纪30-40年代初始发生滑动。根据中国地质科学院探矿工艺研究所云阳地质灾害监测站从2004年10月-2019年5月的监测资料、群测群防监测和现场变形调查访问情况,蔡家坝滑坡截止目前变形仍在继续,暴雨和极端降雨情况下,滑坡变形加剧、变形速率加快。2020年4月重庆地质矿产研究院提交经由重庆市专家评审通过的《重庆市三峡库区后续地质灾害防治工程项目云阳县蔡家坝滑坡详细工程地质勘查报告》认为:“蔡家坝滑坡在遭受不利工况(暴雨、地震等不利因素)影响,稳定性将急剧下降至欠稳定~基本稳定,且局部可能发生滑动失稳”。地质灾害危害程度为二级,防治工程等级为Ⅱ级。原设计采用基于极限平衡理论的折线型滑动法(传递系数法)计算该滑坡的稳定性,并选取“自重+地表荷载+20年一遇暴雨”对滑坡的多个计算剖面进行稳定性验算,计算结果如下表:Ⅲ级拉裂—Ⅰ级拉裂次级剪出-①Ⅰ级拉裂变形区—次级剪出-①-1’Ⅰ级拉裂变形区-整体-①-①-①Ⅲ级拉裂-薛家老屋土质滑面次级剪出-①Ⅰ级拉裂区-①-①-2’云阳蔡家薛家老屋后局部滑动—①-2'剖面-Ⅱ级拉裂变形区-②-全段2-2'剖面-Ⅱ级拉裂变形区-②-次级剪出3-3'剖面-局部滑动-①-3'3-3'剖面-Ⅰ、Ⅱ级拉裂控制区域-②-B1剖面-前段-②-B1'B1-B1剖面-后段-②-B1剖面-全段-②-B2剖B2-B2'剖面-中层岩质滑动-③--天然18:..DB50/T1604—2024B2-B2剖面-Ⅱ级拉裂变形区-④-B2剖面-全段-④-B2剖面-后缘-④-4剖面弱变形区Ⅳ-②-4'剖面-Ⅱ级拉裂变形区-③-4剖面Ⅰ级拉裂区域-③-4'4-4'剖面-Ⅰ级拉裂变形区-④-4'剖面-Ⅱ级拉裂变形区-④(如内摩擦角、粘聚力、单轴抗压强度等)、计算剖面的几何参数具有随机特性,因此以该参数为基础并采用极限平衡理论计算获得的边坡稳定系数同样具有随机特性。本规范将基于边坡稳定系数的随机特性,采用可靠性理论分析边坡的可靠性。,天然工况条件下边坡稳定系数的平均值为?F1?,标准差为?F1?,?F1cv1??()?F1可靠指标为???2??ln?F1?ln?1?c??()1?2?v1?1?cv1?失效概率t2??11?2Pf1??edt?()??2?暴雨工况条件下边坡稳定系数的平均值为?F2?,标准差为?F2?,?F2cv2??()?2可靠指标为?????ln?F2?ln?1?c2??()2?2?v2?1?cv2?失效概率t2??21?2Pf2????edt?()2?从上述计算结果可以看出,,;,,,该边坡在天然工况和暴雨工况下可靠性都较差,处于欠稳定状态,需进行加固支护。19:..DB50/T1604—2024附录E(资料性)算例3奉节县下王家坪小游园边坡位于奉节县永安镇永安街道办事处下王家坪。该边坡坡顶为一广场,前缘坡脚为高3~6m的浆砌片石挡墙,挡墙总高度3~6m,整段边坡变形区长约100米。自2014年5月中旬开始,边坡变形不断增加。据现场调查:勘查区变形不均匀,差异性较大,现根据其变形情况分为AB段强变形区和BC段弱变形区()。现场调查,AB段强变形区的边坡坡顶广场上发育了一条长度约30m,张开约4cm,下挫3cm的张拉裂缝,与之相照应的AB段前缘挡墙距离地面1/,错动距离约2~5cm;结合勘探资料,判定AB段坡体破坏模式为墙后土体内部的圆弧滑动,结合其变形滑动迹象,该段边坡目前处于基本稳定~欠稳定状态,如遇大雨、暴雨,有可能失稳滑动,直接威胁竹枝路道路正常通行及周边的居民和行人生命财产安全,破坏后果严重。BC段边坡的坡顶距离顶外边缘约2米处发育一条长约2m的地面拉裂缝,张开约2-3cm,下挫1-2cm,与之相照应的BC段边坡前缘的挡墙出现竖向贯通裂缝,判定该段坡体破坏模式为沿墙后土体内部发生的圆弧滑动。结合整个挡墙的变形特征分析:BC段挡墙主要是由于AB段挡墙发生了变形而出现的竖向拉裂变形。结合挡墙变形迹象,该段边坡目前处于基本稳定状态,如遇大雨、暴雨,该段挡墙变形将继续加剧。,岩土参数根据地区经验及现场实际综合取值,计算结果如下表所示:20:..DB50/T1604——1’(稳定)(基本稳定)—2’(基本稳定)(欠稳定)(基本稳定)(欠稳定)—6’(基本稳定)(基本稳定)—3’(稳定)(基本稳定)-4’(稳定)(基本稳定)(如内摩擦角、粘聚力、单轴抗压强度等)、计算剖面的几何参数具有随机特性,因此以该参数为基础并采用极限平衡理论计算获得的边坡稳定系数同样具有随机特性。本规范将基于边坡稳定系数的随机特性,采用可靠性理论分析边坡的可靠性。,天然工况条件下边坡稳定系数的平均值为?F1?,标准差为?F1?,?F1cv1??()?F1可靠指标为?????ln?F1?ln?1?c2??()1?2?v1?1?cv1?失效概率t2??11?2Pf1????edt?()2?暴雨工况条件下边坡稳定系数的平均值为?F2?,标准差为?F2?,?F2cv2??()?2可靠指标为???2??ln?F2?ln?1?c??()2?2?v2?1?cv2?失效概率t2??21?2Pf2????edt?()2?从上述计算结果可以看出,,;,。,该边坡在暴雨工况条件下可靠性很差,处于欠稳定状态,需进行加固支护。21:..DB50/T1604—2024附录F(资料性)算例4糖酒公司宿舍楼后高边坡位于奉节县县城夔州路,紧邻糖酒公司宿舍楼后,受2016年4月和5月的持续强降雨影响,宿舍楼后高边坡表面出现多处地裂缝,其变形特征较为强烈,且根据《糖酒公司宿舍楼后变形体应急监测总结报告》(2016年7月-2017年6月)显示强变形区内多呈线性增长整个变形体呈欠稳定状态,存在变形进一步加剧的可能性,该高边坡威胁糖酒公司宿舍楼共72户约288人的生命财产安全,同时对宿舍楼以及边坡上的通讯和电力设施构成巨大威胁,糖酒公司宿舍楼后高边坡的勘察治理工作刻不容缓。原设计采用简化Bishop法,搜索土体内部潜在滑面,并计算其稳定系数,其计算工况为工况1:自重+地表荷载;工况2:自重+地表荷载+暴雨。边坡稳定性计算结果表如下:(圆弧滑动)1-1’2-2’3-3’4-4’5-5’6-6’7-7’8-8’9-9’:(KN/m):(KN/m)由于边坡岩土体的性能参数(如内摩擦角、粘聚力、单轴抗压强度等)、计算剖面的几何参数具有随机特性,因此以该参数为基础并采用极限平衡理论计算获得的边坡稳定系数同样具有随机特性。本规范将基于边坡稳定系数的随机特性,采用可靠性理论分析边坡的可靠性。,天然工况条件下边坡稳定系数的平均值为?F1?,标准差为?F1?,?F1cv1??()?F1可靠指标为22:..DB50/T1604—2024???2??ln?F1?ln?1?c??()1?2?v1?1?cv1?失效概率t2??11?2Pf1??edt?()??2?暴雨工况条件下边坡稳定系数的平均值为?F2?,标准差为?F2?,?F2cv2??()?2可靠指标为???2??ln?F2?ln?1?c??()2?2?v2?1?cv2?失效概率t2??21?2Pf2??edt?()??2?从上述计算结果可以看出,,;,,该边坡在暴雨工况条件下可靠性很差,处于欠稳定状态,需进行加固支护。23