基于饱和渗透系数空间变异结构的斜坡渗流及失稳特征

张 抒１，唐辉明１，２＊ ，刘 晓１，谭钦文２，夏侯云山１ 

１．中国地质大学教育部长江三峡库区地质灾害研究中心，湖北武汉 ４３００７４ ２．中国地质大学工程学院，湖北武汉 ４３００７４ 

摘要：以往研究一般采用单随机变量方法（ＳＲＶ）或基于水平或垂直方向波动范围生成的空间变异随机场来模拟岩土参数的 空间变异性，对具有倾斜定向特征的空间变异随机场未有涉及．基于条件模拟相关理论和非侵入式随机有限元的理论框架，提 出了利用序贯高斯模拟方法进行斜坡参数条件随机场模拟并运用有限元方法进行斜坡渗流和稳定性分析的方法．针对理想边 坡，对各向同性和几何各向异性的共７种空间变异结构的饱和渗透系数（Ｋｓ）各进行了２００次条件随机场模拟，基于条件随机 场模拟结果进行了有限元渗流和稳定性计算，对每种空间变异结构多次计算结果进行了统计分析．结果表明：本文所提出的方 法不仅再现了研究区域参数的空间二阶统计特性，通过设定变异函数参数进行不同空间变异类型、变 异 程 度、变 异 定 向 性 的 随机场模拟，同时利用现场观测数据对随机场模拟结果进行条件限制，从而提高了随机场的赋值精度；Ｋｓ 的空间变异结构对 孔隙水压力的分布规律、地下水位线变化范围、稳定性系数和最危险滑动面分布特征均有一定程度的影响．本研究为库岸斜坡 稳定性评价提供方法支撑． 

关键词：空间变异结构；条件随机场；序贯高斯模拟；非侵入式随机有限元；饱和渗透系数；工程地质．

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