各向异性随机场下的边坡可靠度分析

摘要

土性参数的空间变异性表现为明显的各向异性.一般而言,垂直向的变异性要比水平向的大得多.为了体现土性参数在不同方向上变异性的差异,也为了研究这种差异对边坡稳定性的影响,将土性参数模拟为空间各向异性随机场显得更为合理.应用局部平均理论可以有效地离散出二维各向异性随机场,采用强度折减法可以在不预知滑移面的情况下求得边坡安全系数,将以上两种方法与Monte-Carlo法相结合,统计分析Monte-Carlo模拟结果即可得到二维边坡的可靠度.编写了二维边坡可靠度计算的Monte-Carlo随机有限差分程序,并用于计算分析土性参数随机场的各向异性对边坡可靠度的影响,计算结果表明:①随机场的各向异性对边坡可靠度计算结果有较大影响,忽略这一特性将给结果带来不同程度的偏差;②随机场在不同方向的变异性对边坡稳定的影响并不一致,相比于水平方向的变异性,边坡失效概率对垂直方向的变异性更为敏感.