河南-山西西部地區(qū)黃土邊坡可靠度研究.pdf

1、河南-山西西部地區(qū)位于黃土高原中東部,該區(qū)域地貌類型復(fù)雜,地質(zhì)構(gòu)造強烈,是我國滑坡災(zāi)害較為發(fā)育的地區(qū)之一。一直以來由黃土高邊坡失穩(wěn)導(dǎo)致的滑坡災(zāi)害給國民經(jīng)濟及人民生命安全帶來了極大的威脅,因此,對該區(qū)域的黃土邊坡穩(wěn)定性進行評價就顯得尤為重要。工程上大多采用安全系數(shù)法對邊坡穩(wěn)定性進行評價,但安全系數(shù)法不能考慮參數(shù)的變異性,造成黃土邊坡穩(wěn)定性評價結(jié)果具有較大的隨機性。本文結(jié)合自然類比法、極限平衡法和可靠度分析法,系統(tǒng)分析了黃土邊坡的穩(wěn)定性,為

2、河南-山西西部地區(qū)黃土邊坡設(shè)計提供參考依據(jù)。
　　根據(jù)構(gòu)造、地形地貌、水系、工程地質(zhì)特征,將研究區(qū)劃分為三門峽-河津亞區(qū)、鄉(xiāng)寧-吉縣亞區(qū)和隰縣-離石亞區(qū),分區(qū)建立了極限狀態(tài)坡斷面坡高與坡長的雙對數(shù)線性相關(guān)分析模型,針對0.95、0.85、0.75置信度對模型進行了統(tǒng)計分析;收集了研究區(qū)的1938組土樣數(shù)據(jù),根據(jù)干密度大致地將研究區(qū)地層進行了分層,分亞區(qū)和年代對其物理力學(xué)指標(biāo)進行了統(tǒng)計分析,并用K-S檢驗法對各亞區(qū)各層黃土強度指標(biāo)進

3、行了概型檢驗,得出各亞區(qū)不同地層的c、值多符合正態(tài)分布;將強度指標(biāo)c作為隨機變量,采用Morgenstern-Price法建立極限狀態(tài)方程,Monte-Carlo法進行可靠度計算,結(jié)果表明:
　　(1)粘聚力變異系數(shù)COVc值大,低坡的失效概率較高坡高;內(nèi)摩擦角變異系數(shù)COV?值大,高坡的失效概率較低坡高。
　　(2)根據(jù)研究區(qū)強度參數(shù)變異系數(shù)平均水平,整體上極限狀態(tài)均值坡失效概率Pf在50％左右,穩(wěn)定系數(shù)在1.0左右;0.

4、75置信度坡Pf在30%左右,穩(wěn)定系數(shù)在1.1左右;0.85置信度坡Pf在25%左右,穩(wěn)定系數(shù)多在1.15-1.20;0.95置信度坡Pf在20%以內(nèi),穩(wěn)定系數(shù)多大于1.25。
　　(3)按照我國公路工程及建筑工程相關(guān)規(guī)范,公路工程邊坡及甲級建筑自然邊坡設(shè)計安全系數(shù)一般采用1.25,如果采用這一標(biāo)準(zhǔn),研究區(qū)黃土邊坡的最大失效概率為25.5%,失效概率較大,如期望失效概率降至20%以下,安全系數(shù)需達1.35以上。如期望失效概率降至1