資源描述：
《黃土邊坡穩(wěn)定性研究概率方法》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、黃土邊坡穩(wěn)定性研究概率方法 摘要：黃土邊坡穩(wěn)定性分析是一個不確定性問題，包含很多不確定性因素，而且土的抗剪強度可變性很大。在進行了大量實驗的前提下，估計抗剪強度的可變性，運用概率的方法進行邊坡的穩(wěn)定性分析，計算黃土邊坡的失穩(wěn)概率。Abstract：Loessslopestabilityisaproblemofuncertainty，therearemanyuncertaintyfactors，andthevariabilityofthesoilshearstrengthisverylarge.Thro
2、ughalargenumberofexperiments，thevariabilityoftheshearstrengthisestimated，andthenthefailureprobabilityoftheloessslopeiscalculated.關鍵詞：黃土邊坡；概率方法；正態(tài)分布Keywords：loessslope；probabilitymethod；normaldistribution中圖分類號：TU413.6+2文獻標識碼：A文章編號：1006-4311（2014）10-0091-0
3、20引言5黃土邊坡的穩(wěn)定性問題在黃土地區(qū)是一個很重要的問題，隨著城市的發(fā)展，土地資源的緊張，如何更好的利用邊坡地區(qū)，為人們的生活以及生產帶來更多的空間，這個問題越來越凸顯出來，而利用邊坡就首先要保證邊坡的穩(wěn)定。而且隨著氣候的變遷，雨水的增加，很多自然邊坡會發(fā)生失穩(wěn)，帶來安全隱患，那么如何判斷這些邊坡是否穩(wěn)定，失穩(wěn)的可能性到底有多大，就是擺在我們面前的問題。長期以來，判斷黃土邊坡是否穩(wěn)定通常采用數(shù)值計算方法（如極限平衡法），并應用安全系數(shù)指標來評價黃土邊坡的穩(wěn)定性，簡明直觀，易于被廣大工程人員所接受。但是
4、邊坡問題是一個不確定性的問題，我們需要考慮很多不確定因素，這些因素還會隨著時間空間的變化而變化。概率方法是利用概率的理論研究黃土邊坡，在進行了大量實驗的基礎之上，用安全余量表示邊坡的穩(wěn)定性，計算邊坡的失穩(wěn)概率。概率方法適合在一定的地區(qū)范圍之內運用，能夠快捷地評判邊坡的穩(wěn)定性。1邊坡穩(wěn)定性分析概率方法的基本原理[1]在邊坡穩(wěn)定性分析概率方法中，我們需要用到數(shù)理統(tǒng)計的基本知識：試樣均值：■=■（1）方差：D=■■（2）當a和b為常數(shù)，f1（x）和f2（x）為x的函數(shù)時，變量af1（x）+bf2（x）的方差為
5、Daf■（x）+bf■（x）=a■Df■（x）+b■Df■（x）均方差：σ=■（3）變異系數(shù)：C■[x]=■×100%（4）5我們通過大量的實驗，可以得到不同土的抗剪強度的均值，均方差和變異系數(shù)，可以知道砂和礫石摩擦角的可變性比粘土無側限抗壓強度的可變性小得多。最常用的概率分布函數(shù)是正態(tài)分布或高斯分布。隨機變量x出現(xiàn)頻率的正態(tài)分布的數(shù)學方程式為：f（x）=■exp-■■■（5）令u為正態(tài)偏差，或u=■在標準正太分布曲線f（u）下0和Z之間的面積為：ψ（z）=■■exp-■du（6）在邊坡的穩(wěn)定性分析中，
6、安全系數(shù)定義為：F=■（7）在概率法中，邊坡的穩(wěn)定性用安全余量表示：ρ=s-τ安全余量的正態(tài)分布為f（ρ）=■exp-■■■（8）σ■是安全余量的均方差，■是均值。σ■是抗剪強度的均方差，στ是剪應力的均方差。當ρ？燮0時破壞出現(xiàn)，破壞概率為：p■=■-ψ■（9）2邊坡穩(wěn)定性分析概率方法的應用[2][3][4]試驗對象為一自然黃土邊坡，位于蘭州市蘭工坪，該邊坡高約15m，坡角為80°。邊坡的斷面形式如圖2所示。5邊坡坡頂表面覆蓋有少量草皮，而地下水位較深，所以在進行計算時孔隙水壓力比可忽略不計。根據實驗
7、室試驗測算，得到土的內摩擦角和內聚力：c=30kpa，φ=30°，γ=1.37，Cv[tanφ]=50%，Cv[c]=25%。首先我們先來計算常規(guī)的安全系數(shù)：F=■=■=1.80再來應用概率法計算邊坡的破壞概率：ρ=484.19-267.63=216.56KNV[c]=（30×0.25）2=56.25V[tanφ]=（tan30°×0.05）2=8.33×10-4V[cL+Wcosθtanφ]=15.232×56.25+34.452×8.33×10-4=1.3048×104σρ=114.23KN破壞概率
8、為：pf=0.5-ψ■=0.5-ψ（1.89）=0.5-0.4706=0.0294或2.94%根據計算結果可以看出，兩種計算方法的計算結果基本一致，常規(guī)的安全系數(shù)為1.80，邊坡處于安全狀態(tài)，概率法計算的破壞概率為2.94%，邊坡比較穩(wěn)定。在經過將近一年的實際觀測，此邊坡一直處于安全狀態(tài)，并且經過幾次大雨的沖擊，依然穩(wěn)定，沒有發(fā)生較大的變形。參考文獻：5[1]YangHHuang著.土坡穩(wěn)定性分析[M].包乘綱，王清友，宋昆侖，涂帆譯.北京
