考虑土体强度参数深度依赖性的非平稳随机场边坡滑动深度和体积分析

来源：水资源与水工程学报杂志2023年第3期北京时间：

作者：曾勇，李亚军，严俊，田振华

单位：（1.中国地质大学北京工程技术学院,2.中国水利水电科学研究院

摘要：基于随机有限元方法（RFEM）和Monte-Carlo模拟，建立了能够模拟具有深度依赖性的土体强度参数边坡或具有软弱夹层边坡的非平稳随机场模型。通过辐射扫描方法获取最危险滑动面，得到非平稳随机场边坡滑动深度和滑动体积。将该方法与均质边坡和平稳随机场边坡获得的滑动深度和滑动体积进行对比，研究土体强度参数深度依赖性的非平稳随机场边坡的不同坡度和各向异性对滑动深度和滑动体积的影响。结果表明：基于RFEM的非平稳随机场滑动深度和滑动体积结果为地质灾害风险及后果评估提供了一个参考分析的新角度；参数的深度依赖性程度越高(变化率b越大)，则边坡平均滑动深度和滑动体积越小；在大坡度滑坡风险后果评估中，可以基于均质边坡分析结果进行初步预估；在非平稳随机场中，随着各向异性的增大，所有坡度边坡的滑动体积变异系数增大；不同坡度下，水平方向的相关程度越大，则土坡内软弱夹层的不确定性越强，滑动体积的变异系数也不断增大。

关键词：土体抗剪强度参数,空间变异性,深度依赖性,边坡滑动深度和体积,非平稳随机场,随机有限元方法

基金资助：资源环境与灾害监测山西省重点实验室开放课题（2023—S01）； 国家自然科学基金青年基金项目(41807228)；中央高校基本科研业务费项目(2652019321)