球状风化花岗岩类土质边坡稳定性影响因素的全局敏感性分析

摘要

为揭示球状风化花岗岩类土质边坡稳定性对不同影响因子的敏感程度，该文采用Morris、DT（Delta test）、RS-HDMR（random sampling-high dimensional model representation）3种方法分析了该类边坡安全系数F_s对不同因子的敏感程度，计算了F_s在天然工况下对土体黏聚力c、内摩擦角φ、重度γ、坡角θ、坡高H、风化体含量ω、平均粒径d、重心位置x_g和y_g共9种因子和在降雨工况下对前述因子加上土体渗透系数k和降雨强度I共11种因子的敏感性。研究结果表明：3种方法在样本量N达到10 000时敏感性结果收敛，相对误差在0.24%～5.18%。天然工况下，F_s对不同因子敏感性的排序由大到小为θ、H、c、φ、y_g、x_g、ω、γ、d,对边坡整体稳定性、应力分布具有重要影响的θ成为首要敏感因子。降雨工况下，该排序由大到小为φ、H、c、θ、d、k、y_g、I、x_g、ω、γ,此时与坡体水文响应、基质吸力变化密切联系的因子φ的敏感性显著提升，且随降雨历时的增长，大小不一、分布不均的风化体对边坡整体稳定性的影响程度不断上升。本文可为球状风化花岗岩类土质边坡失稳防治及风险评估的研究与应用提供重要的理论和技术支撑。

关键词

球状风化花岗岩类土质边坡 / 全局敏感性分析 / 参数不确定性 / 边坡稳定性 / 数值模拟