摘要：提出了基于拉丁超立方抽样的边坡可靠度分析非侵入式随机有限元法。采用有限元滑面应力法计算边坡稳定安全系数，通过Hermite 随机多项式展开拟合边坡安全系数与输入随机变量间隐式函数关系，采用拉丁超立方抽样技术产生配点计算随机多项式展开系数。研究了该方法在锦屏I 级水电站左岸边坡稳定可靠度分析中的应用。结果表明：基于拉丁超立方抽样的非侵入式随机有限元法实现了边坡可靠度分析和边坡稳定有限元分析过程不耦合，该方法计算精度高，为复杂高陡边坡可靠度问题求解提供了一条有效的途径。基于拉丁超立方抽样技术计算随机多项式展开系数，所需样本点数目约等于待定系数数目，其计算效率高于常用的概率配点方法。锦屏I 级左岸边坡断层f42-9 的内摩擦角敏感性程度最大，它对边坡稳定性具有重要的影响，其次为III2 类岩体的内摩擦角，其余变量对边坡稳定性影响不明显。表征输入参数敏感性的Sobol 指标为边坡加固方案的制定提供了参考依据。
0 引 言
传统的边坡稳定性分析的单一安全系数方法不能定量地考虑边坡稳定性分析中不确定性因素，如边坡岩体及结构面力学参数的不确定性、荷载不确定性以及计算模型不确定性等。近年来，可靠度方法在边坡稳定性分析与设计中逐渐得到应用，如《水利水电工程边坡设计规范》（SL 386—2007）明确建议对于I级边坡有条件时应进行边坡稳定可靠度分析，从而为边坡稳定性评价提供合理的依据，可见采用可靠度方法进行边坡稳定性分析是一个重要的发展趋势。
目前国内外学者对边坡稳定可靠度做了大量的研究，如Low[1]采用一次二阶矩法（FORM）进行岩质边坡稳定可靠度分析，并编写了基于Excel 的计算程序。Li 等[2]采用蒙特卡洛模拟（MCS）方法进行了岩质边坡稳定可靠度分析。Tang 等[3]提出了改进的认知聚类方法，并将该方法应用于锦屏I 级左岸边坡稳定可靠度分析。Park 等[4]采用点估计法进行了岩质边坡稳定可靠度分析。高谦等[5]基于平面非线性有限元分析了龙滩水电站船闸高边坡可靠度问题。李典庆等[6]采用随机响应面法研究了香港秀茂坪边坡可靠度问题。
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