岩土工程的可靠度研究.pptVIP

香港滑坡的风险评估与风险管理香港多山，建筑物密集，是滑坡事故多发的地区，1940年代以来，已有470人在滑坡事故中丧生。1970年代，香港经历了多次大滑坡。1972年6月，九龙山一个住宅开发区路堤的坍塌吞没了一座住所，死亡71人，几个小时以后，香港岛中区宝珊道一个开挖面垮塌，带动了上面的山坡下滑毁坏了一座13层高层建筑，死亡67人；1976年8月上述开发区又发生路堤的破坏引起18人死亡。滑坡的照片鉴于滑坡事故的严重性，香港在1977年成立了管理机构“GeotechnicalControlOffice”,1991年改为“GeotechnicalEngineeringOffice”负责香港的边坡安全控制和岩土工程的管理。三十年来，香港地区滑坡的风险评估与风险管理取得了显著的成绩，成为国际上概率方法实际应用的典范。在硬件上实现全方位的监控，包括用GIS监测滑坡的变形发展过程和中心远程控制。采用QuantifiedRiskAnalysis(QRA)方法对香港全境的边坡进行监测、分析、治理，成为滑坡风险管理的一种有效工具。风险管理从原则上需要回答这三个问题：多大的安全度是足够安全的？投入力量和资金的可接受水平是什么？如何量度投入的力量与资金的有效性？采取边坡风险管理以后，香港每年发生滑坡的频数急剧降低。滑坡年发生频率的直方图风险管理流程图01滑坡风险是对于具有危害性的（对建筑物、公共设施的损坏与经济损失）滑坡灾害发生的定量尺度，滑坡风险用边坡的失效概率与灾害后果（经济损失）的乘积来定量表示。02滑坡风险分析是对滑坡灾害后果的评估与风险的估计。什么是滑坡风险与滑坡风险分析？1香港在定量风险管理的应用以及将风险引入并改造了传统的边坡分析方法方面处于领先地位。这是由于下列的原因：3事实说明了，即使按照岩土工程技术标准的要求采取了工程措施的边坡仍然具有相当高的破坏可能性。2在香港的这种热带地区，降雨特征、风化岩地层中的地质条件与地下水条件都存在相当可观的不确定性。1基于风险的方法可以借助于较小边坡反算的先期经验，发展优化的目标。2基于风险的方法可以大大简化滑坡风险与公共政策之间的联系。什么样的特定场地需要滑坡管理？下面的一些场合需要以风险为基础的评估方法以补充或代替传统的确定性方法：边坡的稳定性能借助于安全储备的保证而得到控制，但需要估计风险和确定安全储备范围的不确定性。虽然边坡的稳定性能借助于安全系数得到控制，但可能发生的破坏（概率）还需要考虑，特别是破坏后果严重的情况。控制边坡的稳定性是不实际的（无效的），滑坡风险已经可以用其他方法控制，例如采取措施减轻破坏的后果。潜在的滑坡灾害是已经知道的，但其风险需要评估，以确定降低风险的要求与优化方案。对潜在的滑坡灾害性质及它们可能的后果并不完全知道，需要鉴定灾害和评估其风险。重要性如何？（风险的评价）什么样的损失？可能性多大？破坏程度如何？（灾害后果的估计）什么原因引起灾害？（灾害的鉴别）该怎么做？（风险管理）危险性的似然率是多少？（风险的定量计算）风险分析需要回答的问题多久会发生？（灾害频率估计）01020304岩土工程分析中不确定性的来源：参数的不确定性模型的不确定性人为因素的不确定性在风险评估中概率分析的应用香港风险评估中所用的概率分析方法：古典的可靠度分析方法MonteCarlo模拟方法Bayesian估计方法考虑岩土性质的空间变异性能考虑空间相关与局部平均效应的随机有限元计算方法GCO提出的边坡工程的岩土工程指南中，对高风险的边坡采用高的安全系数，对低风险的边坡允许低的安全系数。标题01人工边坡的滑动分析02对自然岩坡滑坡的分析04确定可接受的风险界限03自然山坡滑坡与暴雨的相关性分析分析技术的发展研究迁移角与滑坡体积的关系01随着滑坡体积的增大，迁移角趋于平缓。02迁移角的概念比较简单，而且它能直接反映滑动体的影响区域，相似于滑动过程中能量损失率，也综合了坡降的影响。03人工边坡的滑动分析人工边坡的滑动分析01泥石流的监测和分析采用GIS平台的三维模型，能计算出泥石流的位置、速度和厚度，迁移角和迁移距离的散点图见下图。02采用Voellmy流变模型，对60个泥石流观测资料进行了反分析，输入参数为表观摩擦角?和紊流系数?（m/s2）。对自然岩坡滑坡的分析泥石流滑动资料香港有降雨观测的网络，110个雨量计，用无线技术将信息输送到中心，积累了20年的数据。得到了滑坡密度（平方公里的滑坡数量）与归一化的单次暴雨量（24小时的雨量与年平均雨量之比）的相关性。自然山坡滑坡与暴雨的相关性相关性分析的结果这方面的先例很