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基于模糊随机变量不同概率分布的基坑稳定性分析

四川建筑科学研究 第38卷 第6期 142 SichuanBuildingScience 2012年 12月 基于模糊随机变量不同概率分布的基坑稳定性分析 廖 瑛,王月香 (苏州科技学院土木工程学院,江苏 苏州 215011) 摘 要:基坑稳定性问题实际上属于模糊随机问题的范畴,传统定值设计法的安全系数显然无法反映问题的随机 和模糊不确定性特点。本文基于模糊随机变量服从正态分布和对数正态分布,研究了基坑抗隆起稳定模糊概率的 计算方法。实例的计算结果表明,当模糊随机变量分布不明确时,假定其服从正态分布是偏于安全的。 关键词:基坑 ;稳定;模糊;概率分布 中图分类号:TU473.2 文献标识码:B 文章编号:1008—1933(2012)06—142—03 作用,并假定土体沿墙体底面以下为一圆弧滑动面, 0 引 言 以抗滑力矩平衡条件保证基底的稳定性,其滑动力 随着经济发展与各地城市规模的日益扩大,越 矩 S、抗滑力矩R如式 (1)所示,相应的的安全系数 来越多的高层建筑与大型地下工程如地铁等涌现出 可以表示为K=R/S,一般取K=1.2~1.31J。 来,与之相应,作为高层建筑和地下结构施工中重要 Js=÷(y日+q)D 且基础性的一个环节——基坑开挖的稳定性 问题越 来越受到人们的重视。城市基坑工程往往处于房屋 R=K.tg~p[(孚+qH)D+_1gfD2+D。】+ 和人 口的密集区域,具备放坡开挖条件的极少,大多 数情况都需要在人工支护条件下进行基坑开挖,而 tg~P[4qD+4D】+c(no+竹D)+ 一 旦在施工过程中发生基坑失稳破坏,对社会和经 (1) 济的影响都将十分巨大,因此避免基坑工程事故、保 式中 ——土体重度 ,kN/m ; 证基坑稳定极其重要。在基坑开挖 的工程与实践 基坑开挖深度,rn; 中,基底土体隆起引发墙后土体发生过大的位移和 g——地面超载,kN/m ; 沉降是主要的失稳模式之一,保证基坑底的抗隆起 D——支护结构嵌固深度,m; 稳定性对于基坑稳定和控制变形具有重要意义。 — — 土的内摩擦角,度; 基坑底抗隆起稳定性分析的传统方法是经验安 c——土的粘聚力,kN/m ; 全系数法,主要是根据相关工程实践经验确定一个 — — 基坑底面处墙体的极限弯矩 ,kN ·m, 定量的安全系数来评价基坑稳定与否。就一个复杂 当为 均 质 土 时,可 按 公 式 M = 的岩土工程问题——基坑土体稳定性问题而言,其 本身具有较强的随机不确定性和模糊不确定性特 , H3K +了1g盯2 一 H2c 计算。 点,因此作为确值的安全系数是无法科学和客观地 评价基坑的稳定程度的。故将基坑底抗隆起稳

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