基于多元回歸分析的浸水路堤穩(wěn)定性研究

王軍

【摘要】水位的變化對浸水路堤的穩(wěn)定性具有明顯影響，但不知其發(fā)展規(guī)律。通常是用水位升降的速度、水位的大小來觀察對其浸水路堤穩(wěn)定性的影響。本文采用多元非線性回歸分析方法來分析水位變化對浸水路堤穩(wěn)定性的影響程度，結(jié)果具有一定的可靠性。

【關(guān)鍵詞】浸水路堤；路堤穩(wěn)定系；多元非線性回歸分析；水位變化

Abstract： the change of water level has obvious effects on the stability of flood embankment， but we don't know its law of development. Usually using water lifting speed，the size of the water level to observe its influence on the flood embankment stability. By multivariate nonlinear regression analysis method to analyze the influence degree of the water level change of flood embankment stability， the reliability of the results would be reliable.

Key words： flood embankment； Embankment stable system； Multivariate nonlinear regression analysis； Water level changes

日常生活中，浸水路堤起到水工堤壩的作用，但浸水路堤除承受自重和行車荷載作用外，還要考慮到土的性質(zhì)、水位變化和氣候等不確定因素的影響。水位的變化對浸水路堤內(nèi)的應(yīng)力應(yīng)變分布和破壞滑動(dòng)面的影響尤其重要，從而對路堤穩(wěn)定性產(chǎn)生較大影響。但這些影響因素較多，且具有不確定性和隨機(jī)性，在條分法對路堤穩(wěn)定性分析的基礎(chǔ)上，采用多元非線性回歸分析方法去分析水位變化對浸水路堤穩(wěn)定性的影響。

1、條分法計(jì)算原理

在圓弧條分法中，通常是用動(dòng)水壓力來考慮水位變化對路堤穩(wěn)定性的影響。

式中： ：浸水路堤穩(wěn)定系數(shù)；

：浸潤線以上部分沿滑動(dòng)面的摩擦力總和；

：浸潤線以下部分沿滑動(dòng)面的摩擦力總和；

：浸潤線以上和以下土體的粘結(jié)力；

：浸潤線以上部分沿滑動(dòng)面的下滑力總和；

：浸潤線以下部分沿滑動(dòng)面的下滑力總和。

由以上公式可知，圓弧條分法無法考慮實(shí)際的孔隙水壓力和浸潤線的位置，也就難于準(zhǔn)確計(jì)算水位變化對浸水路堤穩(wěn)定性的影響。

2、 多元非線性回歸分析方法

基于極限平衡理論的條分法分析邊坡的穩(wěn)定性，并沒有考慮土體自身的應(yīng)力應(yīng)變分布，而且需要對破壞滑動(dòng)面進(jìn)行假設(shè)。因此無法從理論上去分析土體的實(shí)際受力和變形過程，只能得到宏觀上的穩(wěn)定性系數(shù)。

采用多元非線性回歸分析方法來模擬仿真水位變化與浸水路堤穩(wěn)定性關(guān)系，此方法可適用于一切彈塑性本構(gòu)模型的土體，不必假定滑動(dòng)面的形式，考慮了土體水的應(yīng)力分布和孔隙水壓力的變化。

多元非線性回歸分析是指包含兩個(gè)以上變量的非線性回歸模型。本文以水位、水位變化速度兩個(gè)因素作為非線性回歸分析的自變量，浸水路堤的穩(wěn)定性系數(shù)為因變量。但回歸方程很難確定回歸參數(shù)的數(shù)量，因此應(yīng)用 對其進(jìn)行曲面模擬。

如上可得到浸水路堤穩(wěn)定性系數(shù)與水位和水位變化速度的關(guān)系式，也從而可以判斷水位對浸水路堤穩(wěn)定性的影響。

3、總結(jié)

我們得知水位對浸水路堤的穩(wěn)定性有明顯影響，因?yàn)榭赡苡捎诋a(chǎn)生動(dòng)水壓力，對浸水路堤土質(zhì)體內(nèi)的應(yīng)力分布具有較大影響，而且對產(chǎn)生破壞的滑動(dòng)面影響也頗為嚴(yán)重，但殊不知其發(fā)展規(guī)律。本文采用的多元非線性回歸分析方法分析水位變化對浸水路堤穩(wěn)定性的影響，并可通過宏觀上的水位變化來預(yù)測浸水路堤穩(wěn)定程度，結(jié)果具有一定的可靠性，這將是個(gè)很好的研究方向。

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