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《万县市区土体物理力学参数统计分析及其在边坡可靠度中的应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、万县市区土体物理力学参数统计分析及其在边坡可靠度中的应用第17卷第3期重庆变通学晓1998年9月Vo1.17No.3JOURNALOFCHONGQINGJIAOTONGINSrn兀ESep1998⑧万县市区土体物理力学参数统计分布及其在边坡可靠度中的应用渠时勤杨成渝(重庆交通学院{可海工程系,4oO昕4)摘要丁UTU从收集到的295组,五家地质勘察院所做的万县市区土工宴驻资料,试图找出土体各参敷的分布以及相关关系,并仅用于可靠度法分析边坡的稳定.边坡安全程度的算倒说明,用确定性方法计算是稳定的边坡也可能失稳,可靠度的计算方法能更客观的反应出边墟的安全程度关键词:圭堑垄垄生垒布,正态分布,
2、p分布,堕失效概率.前言圾土力土坡稳定是土力学中的一个重要课题.随着三峡工程的顺利进行,万县市区移民搬迁,公路和城市建设规模扩大以及等级的提高,土坡稳定问题具有特别重要的意义.确定性的土坡稳定验算方法已经发展得程多.计算方法虽已比较成熟,但实际工程中的失稳事故仍屡见不鲜,给经济建设带来了巨大损失.究其原因,主要不在于计算方法的精度如何,而在于设计时是否充分考虑了各种变化的园素及其对土的参数的影响.在计算土坡整体稳定性安全系数时,所包含的各种园素均作为确定性数值,实际上,土的矿物,结构,状态等均随空间,时间而有所不同,极为复杂,非均质的现象,其所反映的一些参数如",7等都具有一定的随机性.
3、因而将土,荷载与计算模式都视为确定性的现象所求得的安全系数Fl,就不能定量的,客观的反映土坡的真实安全程度.归纳起来确值安全系数至少有以下两点不足:(1)常规安全系数不能客观的,科学的,定量的反映结构物的安全程度.由于影响园素往往是随机性的,用确定性的方法难以反映这种随机性变化因素的影响.因此用确定性的安全系数无法提供土坡实际可能的安全储备量以及潜在的失效概率.例如安全系数1.2,并不意味着该结构具有120%的安全.(2)对于不同的同题,或同一问题但计算方法不同,由于要求不一,计算精度不同,故各自要求满足的安全系数限值也不一样.例如土坡稳定分析安全系数限疽为1.3,而接太沙收稿日期:19
4、97一u一20攥对蕾5,男.1943年生.剜教授(硬士)第3期果时勤等:万善市压土体耪理力学参数统计分布压其在迫坡可靠度中的应用113基的极限荷载的计算公式求得的极限荷载,须除以3后作为地基的承载力,但这并不表明后者具有3倍的安全度.也不意味着地基承载力的确定比土坡稳定更安全可靠.故姥乏同一的标准,不便互相比较.综上所述可知,虽欲以安全系数表征结柯物的安全度,但由于安全系数是对大量不确定的因素进行确值分析计算的,故不能作为定量表示结构安全程度的尺度,只是从工程经验上对结构安全的一种解释.为了考虑土性状与荷载效应的随机性,计算模式的可选性所引起的随机性,就需要对这类问题进行概率分析.由于确
5、定性方法的姥点,土坡稳定的概率分析方法得到了重视与发展,成为一个十分活跃的领域.近年来,有许多新的发展,如土坡稳定的运动单元法uj,土坡可靠性的响应面法2,两个潜在滑动面之间的连续破坏概率l3】,破坏从滑动面上一点向其他部位扩展的转移概率【,考虑末端影响来确定不稳定区的长度【,土坡稳定的局部安全系数l6等.土质边坡的稳定,除了受随机不确定因素(如土体物理力学参数)的影响外,还受模糊不确定因素的影响(如地质结构,地貌特征,水文气象,人为活动等).随着模糊数学的发展,近年来模糊数学方法被应用于岩土边坡的稳定性分析,产生了模糊聚类分析法,模糊综合评判法和模糊概率分析法".毫无疑问,模糊数学方法
6、具有广随的应用前景.1三峡库区土体物理力学参数统计分布以及相关关系在用可靠度理论或模糊数学方法对土坡稳定进行分析时,首先要知道土体的物理力学参数统计分布以及相关关系.本文根据所收集的万县市区的295组土工实验资料,试作分布分析及相关分析.1.1数据的整理和样本参数估计'I.I.I样本分姐区闱数的确定岩土参数实际上是一种连续变量,实测数据是从连续分布中得出的,然后把它们分配到一系列区间而变成离散的值,从而得到离散的经验分布.区间数日根据样本数量来定.区间数日N可以用Sturges公式估计"]M=1十3.31gN(1)式中,N是样本容量数.如果M太小,可根据样本容量再调整,本文一般分为1O组
7、.1.1.2样本参数估计根据统计理论,本文用矩法估计样本的一阶中心距(平均值)和二阶中心矩(方差),其结果列于表1.表1样本参数的点估计值密度压缩棋量舍水量%孔隙比塑限%塑性指数内磨攘角内聚力平均值20.23388.041120.25260.587618.325012.611215.754049.8889二阶矩1.14576.765917.35460.012910.8836l8.557747.2290737.150在岩土工程性质指标
