近日，同济大学工程风险研究团队马翔宇博士生、陶媛媛硕士、陆盟博士后和张洁教授在《Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering》期刊上发表了题为“Reliability analysis of soil slopes stabilized with piles under rainfall”的研究论文，报道了边坡在降雨条件下含桩土质边坡的可靠度分析的最新研究成果。

降雨作用下土坡的可靠度分析是滑坡危险性评价的重要内容。以往的研究很少对降雨加筋作用下的边坡稳定性进行概率分析。本研究提出了一种降雨条件下桩稳土坡可靠度分析的新方法。首先，利用高效数值模型进行边坡稳定性分析，考虑塑性流动和局部破坏两种破坏模式（图1）。为解决渗流分析中桩的阻碍作用，根据等效介质理论估算了桩区等效渗透系数，并用解析法求解桩的抗滑力 （图2）。为节省计算成本，建立了基于多类分类模型的代理模型，对两种边坡破坏模式进行预测。对土壤参数和降雨事件的不确定性进行了建模（图3），并通过蒙特卡罗模拟评估了给定时间段内土壤边坡的破坏概率（图4）。

研究发现，边坡主要受局部破坏控制。随着桩距的增大，塑性流动的可能性显著增大。由于桩位于坡顶附近，有效地防止了塑性流动，边坡抗雨稳定性较好。如果不考虑降雨的不确定性，则边坡破坏概率明显高估（图5）。值得注意的是，如果未考虑降雨持续时间的不确定性，塑性流动的概率会适度增加，这种现象可能表明，长时间的降雨更有可能触发桩加固斜坡的塑性流动。研究结果可为抗降雨入渗桩稳定边坡的设计提供有益的指导。

图1 桩土失效模式

图2含抗滑桩土质边坡在降雨前后的渗流和稳定性分析

图3基于随机降雨模型抽取年降雨事件

图4含桩土质边坡在不同服役期下的边坡失效概率分布

图5降雨不确定性对边坡失稳模式的敏感性分析

第一作者

马翔宇在读博士生  邮箱：maxy@tongji.edu.cn

第二作者

陶媛媛 硕士生 邮箱：yuanyuantao@tongji.edu.cn

第三作者（通讯作者）

陆盟 博士后    邮箱：lumeng@tongji.edu.cn

第四作者：

Atma Sharma博士后邮箱：Atma sharma@tongji.edu.cn

第五作者：

张洁 教授   邮箱：cezhangjie@tongji.edu.cn