预应力锚索是水利水电工程高边坡加固的重要措施之一,故锚索体系因材料腐蚀引起性能退化可能会造成高边坡失稳。定量地评价锚索体系性能退化对高边坡可靠度的影响是防治滑坡灾害的重要前提。本项目采用理论建模、数值模拟和试验验证相结合的研究方法,建立了高边坡特定运行环境条件下预应力锚索腐蚀率模型以及考虑腐蚀条件下锚索两种典型破坏模式的锚固力时变模型,提出了基于子集模拟的岩质边坡系统可靠度分析方法和基于模型修正的边坡可靠度高效协同式分析方法。在此基础上,总结比较了常用的高边坡预应力锚索服役寿命预测模型的优缺点及适用条件。最后,依托锦屏一级水电站左岸高边坡开展应用研究,探讨了参数不确定和锚索体系性能退化对高边坡时变系统可靠度的影响规律。研究表明:锚索服役前期(120年)边坡安全系数和失效概率变化相对较小,后期安全系数和失效概率变化幅度急剧增大,边坡稳定性条件迅速恶化。锚索钢绞线直径和密度、注浆体厚度、环境温度以及水灰比对预应力锚索服役寿命具有显著的影响。提出的基于子集模拟的边坡系统可靠度方法计算效率明显高于蒙特卡罗模拟方法,计算精度优于一阶等效近似方法、N维等效方法和Ditlevsen上下限方法,可为解决低失效概率水平复杂岩质边坡系统可靠度问题提供一个重要的工具。围绕本项目研究,出版了学术专著1部,发表了相关学术论文28篇,其中SCI论文6篇(均第1作者)、EI论文10篇(均第1作者)、CSCD论文6篇(第1作者4篇)、国际会议论文3篇(第1作者2篇),有2篇SCI论文被一区Top期刊收录,取得了计算机软件著作权登记1项,申请了国家发明专利3项。研究成果可为深入认识锚固体系性能退化机理,推动可靠度和风险分析方法在边坡工程设计及滑坡灾害防治实践中的应用,指导制定合理的锚固结构维护策略和建立完善的滑坡风险预警与调控体系提供重要的理论与技术支持。 2100433B