小样本岩土参数的Bootstrap估计及边坡稳定分析
本文选题：边坡工程 切入点：Bootstrap法 出处：《岩石力学与工程学报》2017年02期 论文类型：期刊论文
【摘要】：针对岩土参数小样本下t分布法区间估计较宽将导致工程设计偏于保守的问题,根据描述土体固有变异性的c,?总体开展小样本随机取样勘察模拟,运用Bootstrap法进行数据重构得到区间估计和点估计结果,对比与t分布法所得参数估计的差异。基于充足次数重复抽样构建的参数估计空间,分析与之映射的边坡稳定安全系数离散特征。研究表明:对应于同一置信水平,能充分利用小样本经验分布信息的Bootstrap法可有效收窄c,?均值置信区间,保证率下限值较传统t分布法结果更接近真值;虽然2种方法得到点估计结果的均值和方差相同,即对应的边坡稳定可靠指标相等,但采用Bootstrap法保证率下限值计算的边坡稳定安全系数均值相对较大,离散性更小,且这种改善效果随参数变异水平上升愈加明显;在保证相同可靠度条件下,Bootstrap法能更合理地对小样本统计不确定性导致的边坡安全风险进行补偿。
[Abstract]:Aiming at the problem that the wide interval estimation of t distribution method under small sample of geotechnical parameters will lead to conservative engineering design, according to the analysis of the inherent variability of soil mass. The results of interval estimation and point estimation are obtained by using Bootstrap method to reconstruct the data, and the difference of parameter estimation with t distribution method is compared. Based on the space of parameter estimation constructed by repeated sampling with sufficient number of times, the simulation of random sampling survey with small sample sample is carried out, and the results of interval estimation and point estimation are obtained. The discrete characteristics of slope stability safety factor are analyzed. The results show that the Bootstrap method, which can make full use of the empirical distribution information of small sample, can effectively narrow the slope stability. In the mean confidence interval, the lower limit value of guarantee rate is closer to the true value than that of the traditional t distribution method, although the mean value and variance of the point estimation results obtained by the two methods are the same, that is, the corresponding slope stability reliability index is equal. However, the average value of slope stability safety factor calculated by using the lower limit value of guarantee rate of Bootstrap method is relatively larger, and the dispersion is smaller, and the improvement effect is more obvious with the level of parameter variation. Under the condition of the same reliability, bootstrap method can compensate the slope safety risk caused by the statistical uncertainty of small sample more reasonably.
【作者单位】： 西南交通大学土木工程学院;西南交通大学高速铁路线路工程教育部重点实验室;
【基金】：国家重点基础研究发展计划(973)项目(2013CB036204)~~
【分类号】：TU43
【参考文献】
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【共引文献】
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【二级参考文献】
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，本文编号：1601998
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