边坡稳定不确定性分析方法发展动态

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1、边坡稳定不确定性分析方法发展动态辛立平（重庆交通大学河海学院，中国重庆400074）【摘　要】为了更好的应用边坡稳定性分析的不确定分析方法，本文通过逐一阐述常用的不确定性方法各自的主要原理、特点及其优缺点，并应用举例。综合评价了各种不确定分析方法，并对其方法的发展趋势做了初步探讨。.jyqkicDevelopmentXINLi-ping(SchoolofRiverOceanEngineering,ChongqingJiaotongUniversity,Chongqing400074,China）【Abstract】Inordertobetterapplicationofslopes

2、tabilityanalysisofuncertainanalysismethod,thisarticlethroughonebyoneinthispaper,themonlyusedmethodsofuncertainty,themainprinciple,characteristicsandadvantagesanddisadvantagesandapplicationexamples.prehensiveevaluationoftheuncertaintyanalysismethods,andmakeapreliminarydiscussiononthedevelopment

3、trendofthemethod.【Keyethod边坡稳定性分析是岩土工程的一个重要研究内容，现在主要应用的边坡稳定性分析方法是刚体极限平衡法和数值分析方法，它们都是确定性分析方法。但是边坡稳定性还受到一些不确定性因素的影响，而且随着近些年来工程规模的逐渐频繁和扩大，对于边坡稳定性精度要求变高，不确定分析方法的应用有助于人们更全面、更好的分析边坡的稳定性。1　可靠度分析法边坡稳定性可靠度分析方法是基于概率论与数理统计的知识，随机变量是影响边坡稳定的各种因素。随机变量常包括：边坡岩体的材料性能、边坡几何尺寸和外部荷载[1]。边坡稳定可靠度分析方法在最近几年有了许多新的发展，吴振君等

4、[2]提出的可靠度分析方法基于土体参数空间变异性模拟，对土体参数波动范围的估算，考虑了土坡地质成因的分析方法；李典庆等[3-4]提出的认知聚类分区方法是分析相关非正态变量可靠度问题一种新的全局优化方法；苏国韶等[5]提出的边坡可靠度分析的高斯过程方法，是一种将高斯过程机器学习与重要抽样方法相结合的方法；唐朝晖等[6]通过对填土边坡不确定的分析，结合可靠度分析原理，建立填土体边坡可靠度分析流程。2　模糊综合评价法模糊综合评价法是根据模糊数学的隶属度理论把定性评价转化为定量评价，即对受到多种因素制约的事物或者对象用模糊数学做出一个总体的评价。它的特点是结果清晰,系统性强,能较好地解决模

5、糊的、难以量化的问题,适合解决各种非确定性问题。模糊综合评判法的关键是评价模型的准确建立，而隶属度和评价因子权重的确定是准确建立模型的重点。洪海春等[7]在考虑了影响边坡的主控因素，进行模糊数学分析建立一套模糊评判方法。孟衡[8]用二级模糊评判对湖北境内某水电站工程中的一个边坡稳定性，进行等级或级别评价。影响边坡稳定性的因素比较多，模糊不确定分析方法相比可靠度分析方法要清晰，而且模糊评判法原理简单，判断边坡稳定性情况，运用边坡稳定性等级指标更为简单。缺点是在实际操作中并没有考虑到各个影响要素，评判参数的分配主观性、经验性太强。因此，模糊数学方法一般适应外延不明确，内涵明确的对象。3

6、　灰色关联分析法灰色理论的研究对象是部分信息已知、部分未知的系统和贫信息不确定性系统。而灰色关联分析是灰色理论的一个重要组成部分。工程地质的一果多因分析中，非常适合用灰色关联这种分析各种因素关联程度的分析方法，从而找出影响结果的主因。边坡岩土体的稳定性是各种因素综合作用的结果，各种影响因素之间具有复杂的非线性关系，其本身就是一个灰色系统。高崇[9]等基于灰色系统的灰色关联分析方法，选取影响边坡稳定性的主要因素，并通过层次分析法计算出这些因素的权重，从而对边坡是否稳定进行了预测。预测结果与实际情况相符，从而验证了将灰色关联分析法应用于边坡稳定性预测的可行性。季宗亿[10]等对岩质高边

7、坡应用灰色关联分析方法，分别对边坡岩体的粘聚力、内摩擦角和容重进行敏感性分析，在此基础上确定岩体力学参数，计算分析边坡稳定性。计算结果表明结果可靠，对工程设计和施工具有较强的实用价值。灰色关联分析与回归分析、方差分析、主成分分析等相比，其优点主要表现在以下几点：①对样本量的多少和样本又无规律要求不大；②计算工作量少，方便；③不会出现量化结果和定性分析不符的情况。但是，灰色关联分析也存在关联度值有时偏大，有时评价值趋于均化，分辨率低，不易区分两级别间的差异等问题。4　遗