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融合多源信息的降雨入渗边坡概率反分析及可靠度预测
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作者 揭鸿鹄 蒋水华 +2 位作者 常志璐 黄劲松 黄发明 《中国地质灾害与防治学报》 CSCD 2024年第1期28-36,共9页
概率反分析是推断不确定土体参数统计特征的重要手段,可以使边坡可靠度评估更接近工程实际。然而目前的概率反分析很少使用多源信息(包括监测数据、观测信息和边坡服役记录),因为这通常涉及数千个随机变量和高维似然函数的评估。因此融... 概率反分析是推断不确定土体参数统计特征的重要手段,可以使边坡可靠度评估更接近工程实际。然而目前的概率反分析很少使用多源信息(包括监测数据、观测信息和边坡服役记录),因为这通常涉及数千个随机变量和高维似然函数的评估。因此融合多源信息对空间变异土体参数进行概率反分析进而预测降雨条件下的边坡可靠度是一项具有挑战性的难题。文章将改进的基于子集模拟的贝叶斯更新(mBUS)方法与自适应条件抽样(aCS)算法相结合,构建了空间变异土体参数概率反分析和边坡可靠度预测的框架,并以某一公路边坡为例验证了该框架的有效性。研究结果表明:通过融合多源信息所获得的土体参数后验统计特征与现场观测结果基本吻合;用更新后的土体参数预测得到2004年9月12日该边坡在暴雨工况下的失效概率为23.1%,符合实际边坡失稳情况,说明在此框架下可以充分利用多源信息解决高维概率反分析问题。 展开更多
关键词 降雨诱发滑坡 空间变异性 概率反分析 可靠度分析 贝叶斯更新
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非均质斜坡降雨入渗失稳机理及可靠度分析
2
作者 揭鸿鹄 张浮平 +4 位作者 蒋水华 李嵩 黄河 陈永清 李彧玮 《武汉大学学报（工学版）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第7期881-890,共10页
目前降雨诱发斜坡可靠度分析常忽略了现场观测信息的影响,不能真实反映降雨入渗下潜在不稳定区域分布及实际可靠度水平。为此,以非饱和二维边坡为例,首先利用贝叶斯更新方法融合“天然工况下斜坡保持稳定”这一观测信息,对空间变异土体... 目前降雨诱发斜坡可靠度分析常忽略了现场观测信息的影响,不能真实反映降雨入渗下潜在不稳定区域分布及实际可靠度水平。为此,以非饱和二维边坡为例,首先利用贝叶斯更新方法融合“天然工况下斜坡保持稳定”这一观测信息,对空间变异土体抗剪强度参数进行概率反分析,再采用局部安全系数法考虑水力和抗剪强度参数空间变异性并进行非均质斜坡稳定性分析,最后基于蒙特卡洛模拟方法计算斜坡失效概率随降雨历时的变化规律。同时,开发了HYDRUS-2D软件接口程序,给出了详细的HYDRUS-2D软件内核计算流程,并且对比分析了忽略现场观测信息对斜坡失效概率的影响。结果表明:融合观测信息可以有效缩减斜坡土体参数不确定性,排除斜坡沿因抗剪强度参数空间变异性引起的材料强度软弱区发生失稳的可能性,揭示了降雨这一单一因素诱发斜坡失稳机理。此外,采用局部安全系数方法进行斜坡概率分析能够获得降雨入渗下斜坡失效概率和潜在不稳定区域分布。 展开更多
关键词 斜坡失稳机理 降雨入渗 空间变异性 概率反分析 可靠度分析
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融合历史降雨下斜坡稳定性观测信息的可靠度分析 被引量：3
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作者 刘贤 揭鸿鹄 +2 位作者 蒋水华 黎学优 黄劲松 《地球科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期1865-1874,共10页
降雨诱发斜坡失稳机理及可靠度分析通常忽略了现场观测信息的影响,包括斜坡在天然条件下保持稳定或经历历史降雨后保持稳定等观测信息.以无限长斜坡模型为例,采用贝叶斯更新方法基于“斜坡经历某次历史降雨后仍保持稳定”这一现场观测... 降雨诱发斜坡失稳机理及可靠度分析通常忽略了现场观测信息的影响,包括斜坡在天然条件下保持稳定或经历历史降雨后保持稳定等观测信息.以无限长斜坡模型为例,采用贝叶斯更新方法基于“斜坡经历某次历史降雨后仍保持稳定”这一现场观测信息概率反分析空间变异水力和抗剪强度参数,基于蒙特卡洛模拟方法计算不同降雨历时下斜坡失效概率,对比分析忽略观测信息对斜坡失效概率估计所造成的影响.结果表明:概率反分析通过融合历史降雨下斜坡稳定性观测信息,可有效排除因抗剪强度参数空间变异性导致斜坡沿软弱层发生失稳的可能性,为客观评价降雨诱发的空间变异斜坡失效概率奠定了基础.如果忽略“斜坡经历某次历史降雨后仍保持稳定”这一观测信息会明显高估斜坡失效概率,尤其在降雨初期.本研究成果为揭示降雨诱发斜坡失稳机制提供新的视角. 展开更多
关键词 斜坡 滑坡 降雨入渗 空间变异性 概率反分析 可靠度分析 灾害地质.
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