2023年9月15日下午13:30-17:30，课题组陆盟同学的博士学位论文《基于力学模型的降雨诱发公路滑坡风险定量分析方法》答辩会顺利进行。

答辩会邀请了同济大学蔡永昌教授作为答辩主席，重庆交通大学吴礼舟教授，国家自然灾害防治研究院许冲研究员，成都山地灾害与环境研究所邹强研究员，同济大学李星月研究员和张洁教授作为答辩委员，陆盟副导师周鸣亮副教授列席参与了本次答辩，张晋彰博士后为答辩秘书，黄忠凯助理教授代主持。

最终，答辩委员会全票通过了陆盟同学的工学博士学位申请，建议授予其工学博士学位，并推荐为校优秀博士学位论文。答辩结束后，陆盟同学与答辩委员会专家合影留念（图1）。

图1 陆盟与答辩委员会专家合影（现场人员由左往右分别为：黄忠凯、吴礼舟、张洁、陆盟、蔡永昌、邹强、李星月、周鸣亮，线上人员为许冲）

陆盟同学的博士学位论文围绕不确定性环境下降雨诱发公路滑坡发生概率、运动距离超越概率以及造成的人员伤亡风险和间接经济损失开展了一系列研究；提出了（1）考虑随机降雨的给定服役期内降雨诱发公路滑坡发生概率计算方法；（2）基于有限元-物质点的降雨诱发公路滑坡运动距离超越概率高效预测方法；（3）概率-后果相关的公路滑坡人员伤亡风险评估方法及基于动态投入产出理论的公路滑坡间接经济损失量化方法；旨在推动我国降雨诱发公路滑坡风险评估理论的发展和管理水平的提高。图2展示了论文的主要研究内容及成果。

图2 基于力学模型的降雨诱发公路滑坡风险定量分析框架 

基于事件间隔时间和降雨强度阈值定义独立降雨事件；分析统计降雨事件强度与历时的分布特征并拟合其边际分布；采用双变量联合分布函数同时标定降雨强度和历时的不确定性，建立降雨强度-历时联合概率密度函数；采用泊松过程模拟降雨事件随机出现过程，并最终构建了随机降雨模型（图3），为识别公路滑坡风险分析中降雨不确定性提供了有力工具。

图3 随机降雨模型

基于随机降雨模型，同时考虑地质参数不确定性，建立了给定服役期内降雨诱发公路滑坡发生概率计算方法（图4）；通过安全系数相关性分析，证明了不同降雨条件下边坡失稳事件高度相关，服役期内边坡失稳受到最危险降雨控制；依据系统概率公式的解析推导，证明了假设不同年份的滑坡事件之间相互独立，即采用泊松过程，一般适用于失效概率水平较低的情况。

图4 给定服役期内降雨诱发公路滑坡发生概率计算方法

基于非饱和流固耦合物质点法，构建了降雨诱发公路滑坡大变形分析模型，揭示了不同降雨模式下边坡从失稳触发到滑移堆积的全过程变化规律；引入核插值技术，提出了物质点模型初始状态量高效映射方法，并进一步开发了有限元-物质点数值算法（图5），解决了单一物质点法模拟降雨诱发滑坡效率低下的难题，为降雨诱发公路滑坡大变形风险分析提供了高效工具。

图5 有限元-物质点数值算法

采用有限元-物质点数值算法，同时考虑随机降雨和地质参数不确定性，分别建立了基于子集模拟，混合响应面方法，以及机器学习的降雨诱发公路滑坡运动距离超越概率计算方法（图6），显著降低了基于大变形数值模拟的概率分析负担。

图6 基于机器学习的滑坡运动距离超越概率计算方法 

采用泊松过程标定了公路车辆及人员概率分布，提出了两类交通场景下概率-后果相关的降雨诱发公路滑坡人员伤亡风险评估方法（图7）；利用复杂网络模型，量化了滑坡灾害对交通部门产出的影响，建立了基于动态投入产出理论的公路滑坡间接经济损失量化方法。

图7 降雨诱发公路滑坡人员伤亡风险评估方法

陆盟

邮箱：lumeng@tongji.edu.cn

研究方向：地质灾害风险评估

教育经历：2018年本科毕业于长安大学道路桥梁与渡河工程专业

2023年博士毕业于同济大学土木工程专业

撰稿：陆盟

编辑：郭力

校对：吴双益

审核：黄忠凯