›› 2018, Vol. 39 ›› Issue (2): 699-704.doi: 10.16285/j.rsm.2016.0532

• 岩土工程研究 • 上一篇    下一篇

土坡体系可靠度分析方法及在高土石坝工程中的应用

吴震宇,陈建康   

  1. 四川大学 水力学与山区河流开发保护国家重点实验室 水利水电学院,四川 成都 610065
  • 收稿日期:2016-05-20 出版日期:2018-02-10 发布日期:2018-06-06
  • 作者简介:吴震宇,男,1981年生,博士,副教授,主要从事水工结构及岩土工程结构可靠度与工程风险领域的研究。
  • 基金资助:

    国家自然科学基金项目(No. 51109151)。

Method of reliability analysis of stability for soil slope and its application in high soil and rockfill dams

WU Zhen-yu, CHEN Jian-kang   

  1. College of Hydraulic and Hydroelectric Engineering, State Key Laboratory of Hydraulics and Mountain River Engineering, Sichuan University, Chengdu, Sichuan 610065, China
  • Received:2016-05-20 Online:2018-02-10 Published:2018-06-06
  • Supported by:

    This work was supported by the National Natural Science Foundation of China (51109151).

摘要: 针对土坡稳定体系可靠度分析问题,提出了一种分析方法框架,包括采用缩减方差抽样技术生成随机变量样本值、采用全局优化算法搜索边坡最小安全系数、采用Monte-Carlo法计算边坡体系可靠度3个主要部分。在此框架下,建立了一种较为简便实用的高土石坝坝坡稳定体系可靠度分析方法。该方法采用拉丁超立方抽样技术生成随机变量的样本值,再用商业软件STAB搜索相应的坝坡最小安全系数,最后用可靠指标法或Monte-Carlo法计算坝坡体系可靠度。工程算例表明,筑坝材料强度参数的随机不确定性对坝坡临界滑弧的位置影响较大,坝坡稳定体系可靠度小于单一滑动面的坝坡稳定最小可靠度,提出的方法可用于实际工程坝坡稳定体系可靠度分析。

关键词: 边坡稳定, 可靠度, 体系可靠度, 土石坝

Abstract: To address the reliability analysis problems of earth slopes system, a framework was developed consisting of three major components: generation of random sample by variance-reduction techniques, minimization of slope safety factors by global optimization algorithms, and determination of system reliability of slope by Monte-Carlo method. A relatively simple method for system reliability analysis of slope stability of high earth and rockfill dams was established within the proposed framework. The sample values for input random variables were produced using the Latin hypercube sampling technique. The minimum safety factors for slip surfaces were gained using the commercial slope stability analysis software STAB. Finally, the system reliability of dam slope was calculated by reliability-index method or Monte-Carlo method. The engineering example demonstrates that variability in shear strength parameters of dam construction materials has significant effect on the location of critical slip surfaces. The system reliability of slope is less than the minimum slope reliability of single slip surface. The proposed approach can be applied to system reliability analysis of actual dam slopes.

Key words: slope stability, reliability, system reliability, earth and rockfill dams

中图分类号: 

  • TV 641

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