Маций С.И., Кацко Д.И.
Маций С.И., Кацко Д.И., 2021. Вероятностные расчеты устойчивости оползневого склона. ГеоРиск, Том XV, № 3, с. 8–22, https://doi.org/10.25296/1997-8669-2021-15-3-8-22.
По мнению авторов, строительство и эксплуатация транспортных сооружений на оползнеопасных территориях требуют на этапе проектирования использования вероятностных методов оценки устойчивости склона, что в свою очередь позволит дать вероятностную оценку степени оползневой опасности и экономического риска. Традиционные детерминированные методы оценки устойчивости грунтового массива предлагается дополнять вероятностными, учитывающими неопределенность литотехнических систем. Отсутствие методики совместного применения детерминированных и вероятностных подходов к оценке устойчивости склона определило выбор темы, цели и задач авторской работы. Традиционно в подобных ситуациях используются наиболее распространенные законы распределения, что в общем случае необоснованно и требует дополнительных исследований. В настоящей статье был проведен имитационный эксперимент, в котором в качестве базовой детерминированной модели для оценки устойчивости склона рассматривалась модель оползневого тела Феллениуса. Для вероятностной оценки предложено использование метода Монте-Карло. В эксперименте на входе модели задавались прочностные характеристики грунта (сцепление (с) и угол внутреннего трения (φ)), которые описывались различными законами распределения. Для аппроксимации эмпирического закона, полученного при распределении коэффициента устойчивости, использовался бутстреп-метод. По результатам имитационного эксперимента было показано, что эмпирическое распределение коэффициента устойчивости может быть описано не только нормальным распределением, но и распределением Вейбулла. В каждом конкретном случае это требует дополнительных исследований, т.к. данный закон традиционно используется для описания экстремальных (минимальных) значений, что хорошо подходит для случаев, когда коэффициент устойчивости близок к единице.
1. Безуглова Е.В., Маций С.И., Подтелков В.В., 2015. Оползневой риск транспортных природно-технических систем. Изд-во
КубГАУ, Краснодар.
2. Бондарик Г.К., Ярг Л.А., 2018. Инженерно-геологические изыскания. КДУ, Добросвет, Москва.
3. Гумбель Э., 1965. Статистика экстремальных значений, под ред. Д.М. Чибисова, пер. с англ. В.Ю. Татарского, с предисл.
Б.В. Гнеденко. Мир, Москва.
4. Далматов Б.И., 2017. Механика грунтов, основания и фундаменты (включая специальный курс инженерной геологии), 4-е изд.
Лань, Санкт-Пeтербург.
5. Добров Э.М., 2008. Механика грунтов. Академия, Москва.
6. Ивченко Г.И., Медведев Ю.И., 2017. Введение в математическую статистику, 2-е изд., испр. и доп. Ленанд, Москва.
7. Кацко И.А., Бондаренко П.С., Горелова Г.В., 2020. Теория вероятностей и математическая статистика, 2-е изд. Кнорус, Москва.
8. Клейнен Дж., 1978. Статистические методы в имитационном моделировании, под ред. и с предисл. Ю.П. Адлера,
В.Н. Варыгина, пер. с англ. Ю.П. Адлера. Статистика, Москва.
9. Лаврищев В.А., Семенуха И.Н., Андреев В.М., Горшков А.С., 2000. Государственная геологическая карта Российской Федерации. Масштаб 1:200 000. Кавказская серия. К-37-IV (Сочи), 2-е изд., под ред. Н.И. Пруцкого. Изд-во ВСЕГЕИ, Санкт-Петербург.
10. Маций С.И., Кацко Д.И., 2018. Принятие решений при формировании природно-технических систем в условиях неопределенности и риска. Системный анализ в проектировании и управлении, Сборник трудов XXII Международной научно-практической конференции, Санкт-Петербург, 2018, с. 268–273.
11. Маций С.И., Рябухин А.К., 2017. Свайно-анкерные противооползневые конструкции. Изд-во КубГАУ, Краснодар.
12. Райзер В.Д., 2018. Вероятностные методы в анализе надежности и живучести сооружений. АСВ, Москва.
13. Ткачев Ю.А., 2004. Исследование гистограмм геологических признаков компьютерным моделированием. Вестник Института геологии Коми НЦ УрО РАН, № 2, с. 7–11.
14. Шенон Р.Ю., 1978. Имитационное моделирование систем — искусство и наука, под ред. Е.К. Масловского, пер. с англ. Мир, Москва.
15. Budhu M., 2010. Soil mechanics and foundations, 3rd edition. John Wiely and Sons, Hoboken, NJ, USА.
16. Fellenius W., 1936. Calculation of the stability of earth dams. Transactions of the 2nd Congress on Large Dams, Vol. 4, Washington, DC, USA, 1936, pp. 445–463.
17. Hasofer A.M., Lind N.C., 1974. Exact and invariant second-moment code format. Journal of the Engineering Mechanics Division,
Vol. 100, No. 1, pp. 111–121.
18. Low B.K., 2003. Practical probabilistic slope stability analysis. Soil and rock America 2003, Proceedings of the 12th Panamerican Conference on soil mechanics and geotechnical engineering and 39th US rock mechanics Symposium, Cambridge, MA, USA, 2003,
pp. 2777–2784.
19. Low B.K., Tang W.H., 1997. Efficient reliability evaluation using spreadsheet. Journal of Engineering Mechanics, Vol. 123, No. 7,
pp. 749–752.
20. Mbarka S., Baroth J., Ltifi M., Hassis H., Darve F., 2010. Reliability analyses of slope stability: homogeneous slope with circular failure. European Journal of Environmental and Civil Engineering, Vol. 14, No. 10, pp. 1227–1257, https://doi.org/10.1080/19648189.2010.9693293.
21. Официальный сайт ООО «Геосет», 2021. Руководство пользователя. GeoStab 6.0.2. Расчет устойчивости склонов и откосов. URL: https://www.geoset.pro/download/guides/GeoStab%206%20UserGuide.pdf (дата обращения: 20.08.2021).
22. Официальный сайт GEO-SLOPE International, Ltd, 2021. URL: http://www.geo-slope.com (дата обращения: 20.08.2021).
МАЦИЙ С.И.
Кубанский государственный аграрный университет им. И.Т. Трубилина, г. Краснодар, Россия, matsiy@mail.ru
Адрес: ул. Калинина, д. 13, г. Краснодар, 350044, Россия
КАЦКО Д.И.*
Кубанский государственный аграрный университет им. И.Т. Трубилина, г. Краснодар, Россия, katsko99@mail.ru