基于蒙特卡洛模拟的非匀质长浅边坡失稳风险评估方法

边坡失稳是水利工程建设中面临的重要问题。由于边坡的非均质性,边坡强度参数的随机性与空间变异性对边坡的失稳影响显著。本文介绍了一种利用蒙特卡洛模拟的方法对强度参数随机性影响无限长浅边坡失稳风险问题进行了研究。通过介绍蒙特卡洛法基本原理,提出了基于参数随机分布的边坡失稳概率分析方法,阐述了非均质边坡参数随机场的生成过程,并通过实例研究了强度参数随机性与空间变异性对边坡失稳概率的影响。研究表明,非匀质无限长坡的失稳概率与参数随机分布的方差、均值以及参数间的互相关系数有关,同时还与参数的空间变异性有关;非匀质边坡的安全系数沿深度的增加大体上呈减小并趋于稳定值的趋势,但潜在滑动面有可能不是基岩面,滑动面位置出现的频次随深度的增加而增加。参数空间上的自相关性对失稳概率的影响显著,空间相关尺度越大,边坡失稳的风险越小。