长期以来，挡土墙的设计均采用定值设计方法，以安全系数来表征挡土墙结构的稳定性程度。而事实上，在挡土墙稳定性分析中存在着大量的不确定性因素，主要包括随机不确定性和模糊不确定性。所谓事件的随机性，是指事件发生的条件不充分，使得在条件与事件之间不能出现必然的因果关系，从而事件的出现与否表现出不确定性。如土体的重度与内摩擦角等都可以看作是随机变量，而挡土墙的失稳可以看作是随机过程，可采用以可靠度理论为基础的设计方法来研究。
“模糊”是人们表达含糊的概念、观点和态度时使用的一个词。所谓模糊性是指边界不清楚，即在质上没有确切的含义，在量上没有明确的界限，是一种划分上的不确定性。模糊性产生的根源在于客观事物的差异存在着中间过渡，“亦此亦彼”的现象。例如，挡土墙的稳定性就是一个模糊概念，在失稳与稳定之间存在一个模糊过渡区。
在结构可靠度分析与设计中，为了正确描述结构的工作状态，必须明确规定结构安全、耐久、适用和结构失效的界限，这样的界限称为结构的极限状态。结构的极限状态实质上是结构工作状态的一个阈值，若超过这一阈值，则结构处于不安全、不耐久或不适用的状态；若没有超过这一阈值，则结构处于安全、耐久、适用的状态。如果用随机向量表示结构的基本随机变量X=(X1,X2,… ,Xn)，用g(°)表示描述结构工作状态的函数，称为结构功能函数，则结构的工作状态可用下式表示：
上式中：(1)失效状态；(2)极限状态；(3)可靠状态。
如果用R表示结构的抗力，用S表示结构上的作用（荷载）效应。则结构的功能函数可表示为：
在挡土墙抗倾覆稳定性分析中，R为抗倾覆力矩，S为倾覆力矩。
在挡土墙抗滑稳定性分析中，R为抗滑力，S为滑动力。
在计算分析中，结构功能函数为非线性函数，若X1,X2,… ,Xn是结构中n个相互独立的随机变量，其平均值为μXi(i= 1,2,… n)，标准差为σXi(i= 1,2,… n)。将功能函数Z= g(X1,X2,… ,Xn)在随机变量的平均值处展开为泰勒级数，即：
Z的平均值和方差可表示为：
因此可靠度指标可表示为：
结构的失效概率可表示为：
式中F表示结构的失效域，f(z)为结构功能函数的概率密度函数。
由于事物本身存在着中间过渡现象及对事物划分标准边界的不清晰，一个元素只是在一定程度上属于一个集合，描述这种程度的就是模糊数学中的隶属函数。当考虑挡土墙由“完全失稳”到“完全稳定”之间的中介过渡性时，引入可以表征挡土墙稳定性的隶属函数μA(z)。
隶属函数的形式通常可以采用模糊统计试验的方法确定，或者从工程实际出发凭经验选取某一理论隶属函数，工程中常用的隶属函数的形式有半梯形分布、半正态分布、岭型分布等。
由于挡土墙的失稳既具有模糊性又具有随机性，为一模糊随机事件，根据模糊数学的理论，其发生的概率为：
当μA表示失效程度时，μA接近于0时，失效的可能性小；当μA= 0.5时，处于最模糊状态，可作为传统分析时的极限平衡状态；当μA= 1时，失效的可能性大。当μA(z)采用降半梯形分布时：
由于结构的功能函数具有随机性，可用其均值进行模拟。
挡土墙失稳的模糊可靠度为：
