基于LHS-CPSE的非侵入式边坡可靠性分析方法及其应用

摘要：

边坡可靠性分析大多以侵入式随机有限元法为主,具有抽样次数多、耗时长、通用性差等缺点,而非侵入式可靠度分析方法能够很好地解决上述问题.提出一种基于拉丁超立方抽样-切比雪夫多项式随机展开模型(Latin hypercube sampling-Chebyshev polynomial stochastic expansion,LHS-CPSE)的非侵入式边坡可靠性分析方法(简称LHS-CPSE法),并以兰州市盐什公路一段边坡为案例验证LHS-CPSE法的可靠性,同时将其应用在坡体开挖方案决策中.研究结果表明:LHS-CPSE法与直接蒙特卡洛法结果非常接近,验证了该方法的准确性和可靠性;3 阶CPSE随机展开模型较2 阶CPSE随机展开模型计算精度略高0.23%,但前者的计算效率是后者的1/3,兼顾精度和效率推荐采用2 阶CPSE随机展开模型;随着Ⅰ级边坡平台宽度的增加,开挖量与边坡平均安全系数呈递增趋势,但可靠度呈"先急剧增大,再趋于稳定"的态势,兼顾工程造价与安全考虑,其边坡平台按照4.5m设计较为合理;LHS-CPSE法能够快速准确地计算边坡的可靠度,可以为边坡设计和决策提供技术支撑.

关键词：可靠性、边坡、非侵入式、拉丁超立方抽样、切比雪夫多项式随机展开、强度折减法

所属期刊栏目：23

分类号：TU457(土力学、地基基础工程)

资助基金：兰州有色冶金设计研究院有限公司科研项目2022-ky-05

在线出版日期：2023-10-11（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：10935-10940