基于區(qū)間非概率可靠性方法的巖溶區(qū)樁基下溶洞頂板穩(wěn)定性評(píng)價(jià)

摘要：巖溶區(qū)樁基下溶洞頂板穩(wěn)定性影響因素取值的不確定性及其樣本數(shù)量的有限性,給樁基下溶洞頂板穩(wěn)定性的評(píng)價(jià)帶來(lái)了一定困難。根據(jù)現(xiàn)有研究成果,建立樁基下溶洞頂板抗沖切、抗剪切和抗彎力學(xué)簡(jiǎn)化模型,并從理論上推導(dǎo)相應(yīng)的穩(wěn)定性驗(yàn)算公式。在此基礎(chǔ)上,結(jié)合區(qū)間分析理論和結(jié)構(gòu)非概率可靠性度量方法,提出了基于區(qū)間非概率可靠性方法的樁基下溶洞頂板穩(wěn)定性評(píng)價(jià)方法。該方法采用MATLAB中的INTLAB工具箱進(jìn)行區(qū)間運(yùn)算,并運(yùn)用截?cái)喾ㄏ\(yùn)算過(guò)程中的區(qū)間擴(kuò)展現(xiàn)象,最后通過(guò)比較溶洞頂板體系的非概率可靠性指標(biāo)η與1的大小來(lái)判斷樁基下溶洞頂板穩(wěn)定性。以丹霞高速互通中D匝道2#樁基下溶洞為例,計(jì)算出該樁基下溶洞頂板體系的非概率可靠性指標(biāo)η=7.95,該值大于1說(shuō)明該樁基下溶洞頂板處于穩(wěn)定狀態(tài),且評(píng)價(jià)結(jié)果與工程實(shí)際相符,表明了該方法的合理性與可行性。分別以3種功能函數(shù)為單位,研究當(dāng)區(qū)間變量的變異系數(shù)C不同時(shí)(C從0.01遞增至0.1),對(duì)應(yīng)非概率可靠性指標(biāo)η的變化規(guī)律。研究表明,隨各區(qū)間變量變異系數(shù)C的增大,相應(yīng)非概率可靠性指標(biāo)呈不同程度的降低,其中溶洞頂板厚度h的變異性對(duì)評(píng)價(jià)結(jié)果影響最大,其次為樁端阻力分擔(dān)比T,樁頂反力F的影響相對(duì)最小。