基于巖土空間變異性的勘察與土工參數(shù)可靠性定量研究.pdf

1、巖土工程勘察在土工設(shè)計(jì)參數(shù)獲取與巖土工程可靠度設(shè)計(jì)中扮演著至關(guān)重要的角色。如果對(duì)勘察布置與分析不夠，一方面可能導(dǎo)致基礎(chǔ)設(shè)計(jì)過(guò)于保守從而增加成本；另一方面，或?qū)?dǎo)致基礎(chǔ)設(shè)計(jì)安全度不夠以致基礎(chǔ)發(fā)生嚴(yán)重破壞；因此，勘察范疇?wèi)?yīng)該依賴現(xiàn)場(chǎng)條件和結(jié)構(gòu)的重要性作基準(zhǔn)。然而，勘察費(fèi)用在整個(gè)工程總費(fèi)用中所占比例較小，且受到財(cái)政預(yù)算、工期、經(jīng)驗(yàn)和巖土工程師的判斷來(lái)決定，這樣容易造成勘察數(shù)據(jù)不足的情況而影響勘察資料的準(zhǔn)確性。因此，研究基于巖土空間變異性的工程

2、勘察方法并進(jìn)行基礎(chǔ)可靠度設(shè)計(jì)是十分重要的課題。
　　 巖土工程師通常面臨的一個(gè)問(wèn)題就是怎樣有效地獲得基礎(chǔ)設(shè)計(jì)所需的現(xiàn)場(chǎng)資料或數(shù)據(jù)，且這些數(shù)據(jù)應(yīng)該具有良好的代表性。然而，困難的是，很多情況下都存在勘探數(shù)據(jù)不足或代表性不夠的問(wèn)題，而且存在量測(cè)與勘察解釋的主觀性；換言之，由于缺乏考慮巖土參數(shù)的空間變異性作為依據(jù)，因此，勘察范圍的選擇和數(shù)量布置的有效性值得深思。如沿鉆孔方向的垂直測(cè)試或采樣距離，鉆孔間距與設(shè)計(jì)所需的最少測(cè)試或采樣數(shù)量，傳

3、統(tǒng)的勘察方案都沒(méi)有考慮這方面的問(wèn)題，因而在巖土工程勘察方案的科學(xué)性、有效性上尚顯欠缺。因此，如果能夠有效地評(píng)價(jià)工程場(chǎng)地巖土工程性質(zhì)的變異性和不確定性，將有利于進(jìn)行巖土工程可靠度設(shè)計(jì)。
　　 本文首先利用原位測(cè)試的勘察數(shù)據(jù)，以大量的靜力觸探試驗(yàn)結(jié)果計(jì)算空間變異的巖土參數(shù)如平均值，變異系數(shù)，垂直和水平方向的相關(guān)距離等，確定巖土工程勘察與采樣的最優(yōu)化垂直和水平間距，目的是設(shè)計(jì)一個(gè)更加有效的巖土工程勘察方案，減少工程設(shè)計(jì)的不確定性。

4、r>　　 接著，基于本文建議的巖土工程勘察方案，建立一個(gè)由原位測(cè)試數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換到土工參數(shù)時(shí)整體不確定性量化方法，以靜力觸探試驗(yàn)得出的尖錐阻力來(lái)估計(jì)不排水坑剪強(qiáng)度作為案例，對(duì)土工參數(shù)整體不確定程度作出深入探討，研究結(jié)果顯示，若適當(dāng)利用相關(guān)距離、變異系數(shù)可有效地量化和減少土工參數(shù)的不確定性，可使土工參數(shù)得到可靠的評(píng)估。
　　 再者，根據(jù)所建立的勘察方案和土工設(shè)計(jì)參數(shù)不確定性評(píng)估的方法，考慮基于靜力觸探試驗(yàn)估計(jì)單樁基礎(chǔ)承載力的經(jīng)驗(yàn)公式，