顺倾岩质高边坡稳定性影响因素敏感性的区间分析.pdf

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1、第14卷第1期中国水运VoI．14No12014住1月OhinaWaterTransportJanuary2O14顺倾岩质高边坡稳定性影响因素敏感性的区间分析于生飞，高鹏，孙旭，纪成亮，张勇(山东电力工程咨询院有限公司，山东济南250013)摘要：影响岩质边坡的稳定性因素有很多，不仅与岩体的粘聚力、内摩擦角、重度有关，而且与边坡的高度、结构面倾角等因素有关；文中以湖北某顺倾岩质高边坡为例，通过对边坡稳定性计算，尝试采用区间分析方法综合分析了各个因素对边坡稳定性的影响程度，具有一定的工程参考价值。关键词：区间；边

2、坡；敏感性中图分类号：P642．1文献标识码：A文章编号：1006-7973(2014)01-0357—03引言影响的大小，由于参数度量单位的不一致，以及各参数的数边坡稳定性是岩土工程领域研究的主要问题之一，而岩量级相差甚远，各因素对边坡稳定性系数的综合影响很难从质边坡稳定影响因素敏感性分析也是目前的研究热点，影响两者的分析曲线中各点的斜率变化得出。考虑到上述方法的岩质边坡的稳定性因素有很多，不仅与岩体的粘聚力、内摩局限性，本文尝试采用区间分析方法对边坡稳定的影响因子擦角、重度有关，而且与边坡的高度、坡度、结构

3、面倾角等进行敏感性分析。因素有关。二、参数敏感性的区间分析方法所谓边坡敏感度分析，主要是研究影响边坡稳定性的各1．区间方法简介因素与相应的稳定性系数之间的相互关系[1l。目前，国内外实有界闭集=[，]：{l≤-)称为区间，，分很多专家学者对其进行了较为深入的研究。E．11oek等【2提出内摩擦角、粘聚力和重度是影响边坡稳定最重要的三个因别为区间的上端点和下端点，这样区间就可以看成是上下端素。秦海燕l3l采用通径系数法14]分析各影响因素对土质边坡稳定性的影响，认为粘聚力对土坡稳定影响最大，坡角、内摩点和组成的一

4、对有序实数，称为区间数_7】。对于区间擦角次之。：『，__，该区问的变异系数可以表示为：影响边坡稳定的岩土力学参数大多具有随机性、模糊性和可变性等不确定性特点，当前对边坡的敏感性分析多采用=(3)传统的单因素法【5】，但是，在实际中，单因素发生变化的情况很少，大部分是多因素共同发生变化的，因此必须考虑可其中：为区问半径，即=(一／2；为区间均值，能发生的各种因素不同变动幅度的多种组合，进行多因素敏感分析。钟登华_6】等提出，在考虑模型参数并非确定的情况即c：(+／2。下，当参数在某一周围内以一定幅度变动时对目标

5、结果的影区间敏感性分析方法的理论基础是区间数学，就是通过响程度，可以用区间方法对参数敏感性进行分析。本文尝试区间数学的方法进行敏感性分析，其步骤可以概括为：首先采用区间分析方法对边坡进行敏感度分析。用区间数对这些不确定参变量进行符合实际的表达，然后采一、边坡敏感性分析的传统方法用区间分析方法计算得出评价指标的精确界限，最终对这些一般来说，边坡的稳定性系数K可以视为诸因素的函数，不确定参变量的变动对指标的影响进行定量求解。即：2．边坡敏感性因子的确定尼=_，，，．．．，)(1)假定边坡稳定性系数K，具有，z个影响

6、参数它由各因素的相对变化率与边坡稳定系数的相对变化率之间的比值来进行衡量，即第个影响因素的敏感度S可示Ji}=，，．．．，)，这些参数构成了一个影响参变量集如下：X：h，，．．)，其中每个影响参数誓都有其取值区间(2)『一Xi](1⋯2．．，)，而且，这个影响参变量集对系统目标K式中等为影响因素的相对变化率，等为安全系数的影响有效区问为『后，-]，设影响参数Xi(1，2，．．．，)在其的相对变化率。S绝对值越大，表示该影响因素对边坡稳定有效区问『]对边坡稳定性系数K的边界影响值为系数影响越大，反之越小。传统的敏

7、感度分析方法只能大致算出各单因素对指标的[童，●，且[鱼，]是区间[垒，]的一个子集。令：收稿日期：2013—10一l5作者简介：于生飞，山东电力工程咨询院有限公司。358中国水运第14卷一％(4)基于上述方法不足，Rao[al提出了区间截断的方法。即设X1=lx．，x，l，X2=Ix，，：1为输入区间变量，由区间运算方法则(0<1)为参数对稳定性系数K的独立影可以得到响应区间变量：_]，由的中心值，’=(．+)／2响因子。越大，则表示该参数对稳定系数影响越大，即敏与五中心值五’=(，+)／2即可求得相应的k的

8、中心值k’，当感性也越大，反之越小。k。为0时，截断法失效；当k远离0时，可以用下面的公式三、系统目标人有效区间的求解算出k、与其中心值k’的偏差△，(△=l(＆一k)厂七。1)和上面建立的敏感性因子表达式，需要确定系统目标的有△(△=}(～k’)／’1)，总的相对偏差为△=△．+△：，一般来说，对于保效变化区间，这一节将详细讨论这个问题。首先需要确定参变量的取值区间，苏静波等『7】得