文档介绍：工程地质计算机应用年第期总期
基于模拟的岩村滑坡稳定可靠度研究
及其程序开发上
丁月双程江涛马志刚
,成都理工大学四川成都
,中国地质大学武汉
【摘要】以岩村滑坡稳析定性分析与可靠度分为例,通过统计分析结合滑坡反演分析确定了滑坡滑带土抗剪强度
参数特征值,同时根据蒙特卡罗模拟基本原理,结合传递系数法建立了滑坡可靠度分析状态函数,并运用
内嵌的语言开发了基于图形用户界面的滑坡稳定性分析程序及蒙特卡罗模拟程序。在此基础上,运用费伦纽
斯法、毕肖普法、简布法、传递系数法四种不同稳定性计算方法对岩村滑坡在两种不同工况下的稳定性进行了对
比分析,发现传递系数法所得稳定性系数最大,其次是毕肖普法,费伦纽斯法和简布法,且滑坡在雨季工况下处
于不稳定状态。同时,利用编写的蒙特卡罗模拟程序对岩村滑坡在两种不同工况下的破坏概率进行了分析,根据
误差分析原理确定了滑坡的稳定性系数及其破坏概率,并将模拟结果与定值分析法进行比较,发现概率分析法与
定值分析法具有较好一致性。最后根据滑坡的工程地质条件以及剩余推力曲线,提出采用抗滑桩、削方以及地表
截排水的综合治理措施。
【关键词】—模拟;滑坡;稳定性分析;可靠度分析;程序开发
引言
传统的滑坡稳定性分析通常采用定值分析法,工程中应用较多的有费伦纽斯法、毕肖普法、简布法以
及传递系数法等。定值分析法是以经验确定的安全系数为度量指标,作为结构的安全储备,似乎可以确保
工程结构的“可靠性”。实际上,它忽略了荷载效应滑动力矩及抗力抗滑力矩计算中各要素实际存在的
随机性对工程结构安全性的影响,与滑坡稳定的实际工作状态不符,因而所得稳定性系数并不能真正反映
滑坡稳定的安全水平。如果在分析中能从滑坡的实际工作机理出发,采用基于概率统计思想的可靠度理论,
充分考虑由于各种计算参数的随机变异性和计算模型不确定性对滑坡稳定性的影响,把滑坡稳定性问题作
为一个随机过程看待,进行滑坡稳定可靠度研究,在理论上和工程实践中都有重要的价值。
近年来,随着计算机的普及,使蒙特卡罗模拟法得到了广泛的发展和应用,已成为普遍应用于自然科
学、工程技术和国民经济各领域的有效方法之一。基于以上考虑,本文以岩村滑坡稳定可靠度分析为例,
对其抗剪强度参数的概率模型进行了研究,并结合滑坡反演分析确定了用于定值计算的抗剪强度参数标准
值。在此基础上,根据费伦纽斯法、毕肖普法、简布法、传递系数法以及蒙特卡罗模拟法的基本原理,运
用内嵌的语言编写了滑坡稳定性分析及蒙特卡罗模拟程序。利用编写的程序对四种不同稳定性
计算方法下的岩村滑坡稳定性进行了对比分析,同时结合蒙特卡罗模拟研究了岩村滑坡在两种不同工况下
的稳定性及其破坏概率,根据结滑坡的工程地质条件结合剩余推力曲线,提出了相应的滑坡治理建议。
滑坡稳定可靠度分析方法
.随机变量变异性分析
影响滑坡稳定的因素较多,但从各种研究表明,在影响滑坡稳定的诸要素中,对滑坡稳定可靠度分析成
果影响最大的主要是岩土体的抗剪强度指标粘聚力和内摩擦角。而岩土体的重度因其变异系数较小,
在可靠性计算时常常可忽略,将重度作为确定性变量来处理不会带来过大的误差。因而一般可选取、,
作为基本随机变量进行研究,仅考