基于稳定安全系数的路基边坡可靠指标快速估算

路基边坡稳定可靠性分析过程复杂,建立可靠指标beta快速估算方法有助于概率分析技术在工程中推广。采用Fellenius极限平衡法与Monte Carlo模拟,开展常用坡率下简单土质边坡稳定可靠度计算,研究β随坡高h和强度参数变异系数δc、δφ变化规律;运用无量纲化和多元非线性回归技术,构建基于稳定安全系数Fs与强度参数均值c、φ的β估算方程,分析回归系数随h和δc、δφ变化趋势,讨论β估算偏差受Fs及c、φ影响规律。研究表明：β与Fs总体呈现负幂函数增大趋势,其界限值满足β_d^u=a_d^u(1- Fs^{{-b}_d^u})关系式,拟合参数a_d^u、b_d^u主要受强度参数变异水平影响,呈负指数幂函数、负线性函数变化规律;对内摩擦角和黏聚力进行无量纲化处理,采用幂函数与对数组合获得的beta估算模型能较好描述坡高、强度变异性及稳定安全系数的综合影响;估算偏差Δβ受强度参数变异水平影响大于坡高,在φ≤18.52+1.5c-0.17c^2条件下的Δβ≥0.5,为估算风险区域,相应的Fs≤1.377。提出的显式估算方法对路基边坡稳定可靠性的快速、准确评估具有重要参考价值。

Fast Estimation for Reliability Index of Soil Subgrade Slopes Based on Safety Factor