基于地质结构探测的多滑面边坡系统可靠度分析
梁姚颖1
彭铭1
刘鎏2
石振明1
王登一1
沈健1
1.同济大学土木工程学院,上海 200092;同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室,上海 2000922.中国科学院武汉岩土力学研究所,湖北 武汉 430071
摘要：地质结构识别与强度参数不确定性量化是岩质边坡稳定性评估的核心问题.为此,提出了一种基于地质结构探测的多滑面边坡系统可靠度分析方法.该方法首先结合多道勒夫波分析(multichannel analysis of Love waves,MALW)与初至旅行时层析成像(first-arrival travel time tomography,FATT),实现软弱层与断层探测效果的互补.随后,通过弹性波速折减软弱层强度参数,统计获取其概率分布.最后,考虑参数不确定性,计算边坡地表位移及单一滑面与系统失效概率.该方法在两个边坡案例的测试中表明:多阶频散曲线对边坡深部及浅部软弱层的反演精度均优于基阶频散曲线,且勒夫波较瑞雷波受岩层界面起伏的影响更小.边坡断层在初至旅行时记录中表现为特定范围内的波动特征,基于该特征的反演可定位局部断层.对于多滑面边坡案例,结合地表位移,地质结构与各滑面单一失效概率,确定边坡主要受深层滑面控制.且该边坡系统失效概率受内摩擦角变异系数的影响远大于黏聚力.此方法能够有效探测边坡地质结构,定位软弱层与断层.可考虑软弱层内部裂隙结构和风化程度的影响,折减强度参数并量化其不确定性.能够准确识别关键控制滑动面,定量评估各潜在滑动面及系统失效概率,为边坡防治提供了科学依据和参考.
关键词：岩质边坡参数不确定性系统可靠度分析地质结构探测工程地质学
分类号：P642(水文地质学与工程地质学)
资助基金：国家自然科学基金(No.U23A2044)国家自然科学基金(No.42061160480)国家自然科学基金(Nos.42071010)国家自然科学基金(42477195)
论文发表日期：2025-10-30
在线出版日期：2025-11-11（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：15( 3982-3996 )
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