【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及邊坡監測，具體涉及一種邊坡穩定性概率評估方法及裝置。
技術介紹
1、在巖土工程的廣闊領域中，邊坡穩定性評估扮演著保障工程安全不可或缺的角色。然而，當前廣泛采用的邊坡穩定性評估手段，雖在一定程度上為工程實踐提供了指導，卻普遍依賴于確定性分析方法，該方法預設巖土體的物理力學特性參數為恒定值，忽略了這些參數在實際復雜地質環境中固有的多變性和不確定性。
2、這種簡化處理策略，雖然便于計算與分析，卻難以全面捕捉邊坡系統在不同環境條件和加載狀態下的真實響應特性。實際工程中，巖土體的物理力學參數(如強度、變形模量等)往往受到多種因素影響，如地下水位的波動、風化作用、應力歷史及溫度變化等，導致這些參數呈現出顯著的時空變異性。
3、因此，僅依賴確定性分析可能無法刻畫邊坡在不同工況下的穩定性全貌，進而造成對邊坡潛在風險的誤判。
技術實現思路
1、針對現有技術存在的不足，本專利技術提出一種邊坡穩定性概率評估方法及裝置，用于解決上述技術問題。
2、第一方面，提供了一種邊坡穩定性概率評估方法，包括：
3、對邊坡的巖土參數進行敏感性分析處理，得到m條敏感關系曲線，敏感關系曲線用于表征邊坡穩定性系數與巖土參數演變發展之間的變化關系；
4、計算m條敏感關系曲線對應的斜率變化均值并排序，確定k個隨機巖土體參數；
5、利用隨機數生成器構建包含k個隨機巖土體參數的n組樣本；
6、將n組樣本輸入數值模型進行有限元模擬，得到n
7、根據劃定的穩定性系數臨界值分析邊坡穩定和不穩定狀態對應的樣本組占比頻率；
8、采用蒙特卡羅法計算樣本組對應的邊坡穩定性水平失效概率和可靠度。
9、進一步的，所述對邊坡的巖土體參數進行敏感性分析處理，得到m條敏感關系曲線，包括：
10、獲取工程統計資料中邊坡的巖土體參數集；
11、根據控制變量法結合條分法對所述巖土參數集進行變量控制，得到穩定性系數隨其變化的m條敏感關系曲線。
12、進一步的，所述計算m條敏感關系曲線對應的斜率變化均值并排序，確定k個隨機巖土體參數，包括：
13、對m條所述敏感關系曲線進行對應的斜率變化值計算并取平均，得到m個斜率值的均值；
14、對m個所述斜率值的均值進行排序處理，得到按從大到小排序的均值列表；
15、將所述均值列表中前k個值對應的巖土體參數，確定為隨機參數變量。
16、進一步的，利用隨機數生成器構建包含k個隨機巖土體參數的n組樣本，包括：
17、根據隨機數生成器從k個預定義的概率分布函數中抽取樣本，得到n組隨機參數樣本。
18、進一步的，所述將n組樣本輸入數值模型進行有限元模擬，得到n個對應的邊坡穩定性系數模擬結果，包括：
19、提取有限元模型；
20、將每組所述隨機參數樣本輸入有限元模型進行地應力平衡計算，得到地應力平衡后的有限元模型；
21、對所述地應力平衡后的有限元模型進行強度折減計算，得到n個邊坡穩定性系數模擬結果。
22、進一步的，所述有限元模型的構建步驟包括：
23、獲取邊坡地形數據，構建邊坡的三維幾何模型；
24、根據有限元網絡劃分策略對所述邊坡的三維幾何模型進行離散化處理，得到多個計算單元；
25、根據多個所述計算單元，構建邊坡的有限元模型。
26、進一步的，所述根據劃定的穩定性系數臨界值分析邊坡穩定和不穩定狀態對應的樣本組占比頻率，包括：
27、對n個樣本組下的邊坡穩定性系數模擬結果進行整理統計，得到統計數據；
28、劃定邊坡穩定和不穩定狀態的臨界值；
29、計算達對應穩定狀態的頻率及占總體樣本的概率。
30、進一步的，所述根據采用蒙特卡羅法計算樣本組對應的邊坡穩定性水平失效概率和可靠度，包括：
31、根據概率分布函數對所述統計數據進行擬合，構建概率分布模型；
32、根據蒙特卡羅法結合概率分布模型計算不同巖土體參數樣本組合所對應邊坡穩定性水平的失效概率和可靠度。
33、第二方面，提供了一種邊坡穩定性概率評估裝置，包括：
34、分析處理模塊，用于對邊坡的巖土體參數進行敏感性分析處理，得到m條敏感關系曲線；
35、確定模塊，用于計算m條敏感關系曲線對應的斜率變化均值并排序，確定k個隨機巖土體參數；
36、構建模塊，用于利用隨機數生成器構建包含k個隨機巖土體參數的n組樣本；
37、模擬模塊，用于將n組樣本輸入數值模型進行有限元模擬，得到n個邊坡穩定性系數模擬結果；
38、分析模塊，用于根據劃定的穩定性系數臨界值分析邊坡穩定和不穩定狀態對應的樣本組占比頻率；
39、計算模塊，用于采用蒙特卡羅法計算樣本組對應的邊坡穩定性水平失效概率和可靠度。
40、進一步的，一種邊坡穩定性概率評估裝置，包括處理器和存儲有程序指令的存儲器，所述處理器用于在運行所述程序指令時，執行如前文任意一項所述的一種邊坡穩定性概率評估方法。
41、采用上述技術方案的專利技術，具有如下優點：
42、本專利技術通過基于有限元的邊坡穩定性概率評估法，將巖土體的物理力學參數視為隨機變量，并利用隨機有限元分析模擬邊坡在不同隨機參數組合下的穩定性狀態，可更加真實地反映邊坡的實際穩定性狀況，提高評估的準確性。通過計算邊坡穩定性的概率分布，可全面評估邊坡在不同穩定性水平下的失效概率和可靠度，為工程決策提供更為豐富的風險評估信息。
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1.一種邊坡穩定性概率評估方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的一種邊坡穩定性概率評估方法，其特征在于，所述對邊坡的巖土體參數進行敏感性分析處理，得到m條敏感關系曲線，包括：
3.根據權利要求1所述的一種邊坡穩定性概率評估方法，其特征在于，所述計算m條敏感關系曲線對應的斜率變化均值并排序，確定k個隨機巖土體參數，包括：
4.根據權利要求1所述的一種邊坡穩定性概率評估方法，其特征在于，利用隨機數生成器構建包含k個隨機巖土體參數的n組樣本，包括：
5.根據權利要求1所述的一種邊坡穩定性概率評估方法，其特征在于，所述將n組樣本輸入數值模型進行有限元模擬，得到n個對應的邊坡穩定性系數模擬結果，包括：
6.根據權利要求5所述的一種邊坡穩定性概率評估方法，其特征在于，所述有限元模型的構建步驟包括：
7.根據權利要求1所述的一種邊坡穩定性概率評估方法，其特征在于，所述根據劃定的穩定性系數臨界值分析邊坡穩定和不穩定狀態對應的樣本組占比頻率，包括：
8.根據權利要求1所述的一種邊坡穩定性概率評估方法，其
9.一種邊坡穩定性概率評估裝置，其特征在于，包括：
10.一種邊坡穩定性概率評估裝置，包括處理器和存儲有程序指令的存儲器，其特征在于，所述處理器用于在運行所述程序指令時，執行如權利要求1至9任意一項所述的一種邊坡穩定性概率評估方法。
...【技術特征摘要】
1.一種邊坡穩定性概率評估方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的一種邊坡穩定性概率評估方法，其特征在于，所述對邊坡的巖土體參數進行敏感性分析處理，得到m條敏感關系曲線，包括：
3.根據權利要求1所述的一種邊坡穩定性概率評估方法，其特征在于，所述計算m條敏感關系曲線對應的斜率變化均值并排序，確定k個隨機巖土體參數，包括：
4.根據權利要求1所述的一種邊坡穩定性概率評估方法，其特征在于，利用隨機數生成器構建包含k個隨機巖土體參數的n組樣本，包括：
5.根據權利要求1所述的一種邊坡穩定性概率評估方法，其特征在于，所述將n組樣本輸入數值模型進行有限元模擬，得到n個對應的邊坡穩定性系數模擬結果，包括：
<...【專利技術屬性】
技術研發人員：張幫鑫，黃子洋，王立洪，譚玲，閻宗嶺，黃河，彭東明，李紅衛，龍春宇，
申請(專利權)人：招商局重慶交通科研設計院有限公司，
類型：發明
國別省市：
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