浅谈软粘土地基一维固结概率分析

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1、浙江大学博士后学位论文软粘土地基一维固结概率分析姓名：李小勇申请学位级别：博士后专业：岩土工程指导教师：谢康和20030101软粘土地基一维固结概率分析摘要由于岩土工程的特殊性和复杂性，可靠性设H‘理论在岩土工程中尚未达到实用阶段，许多问题仍在研究和探索之中。土工参数不确定性和土层剖面概率模拟是岩土工程可靠分析中的关键和难点，直到现在，仍是研究中最主要的方面之一。本文克服岩土工程现行“定值”分析和设计法的不足，对固结系数空间概率特性及软粘土地基一维固结概率分析进行系统全面的研究，这对促进概率分析和可靠性理论在岩土工程中的应用很有

2、意义。本文研究了固结系数的自相关距离性状：根据齐次随机场和随机积分的概率方法，建立了固结系数的随机场模型；根据工程勘察资料，建立了固结系数空间概率特性的区域资料。研究表明，固结系数自相关距离性状具有明显的横观各向同性。推导了单层地基一维固结平均固结度均值和方差的数值计算公式：研究了单层地基一维固结的空间概率特性；通过参数敏感性分析，研究了单层地基一维固结概率特性；提出了单层地基一维固结概率设计方法。结果表明，单层地基一维固结概率特性对于竖向固结系数自相关距离变化的敏感性很弱。在单层地基一维固结可靠性分析中，必须考虑蛏向自相关距离

3、的影响，而水平向自相关距离的影响则可忽略。通过正交试验和蒙特卡罗方法，研究了参数不确定性对双层地基一维固结概率特性的影响。根据极限状态方程特点，层状地基一维固结问题可用验算点法和蒙特卡罗模拟法进行可靠性分析。本文给出了层状地基一维固结概率设计的一般步骤，并用算例说明了该法在实际工程中的应用。关键词：软粘土地基，自相关距离，概率分析，一维固结，可靠指标ProbabilityAnalysisofOne—DimensionalConsolidationofSoftClayGroundAbstractTheuncertaintiesin

4、geotechnicalengineeringproblemsareSOcomplexandparticularthattheapplicationofreliabilitydesigntheoryingeotechnicalengineeringisdi衔cullandsomeaspectsneedstilllObefurtherstudied．Thekeytoreliabilityanalysisofgeotechnicalengineeringistomodelthesoilprofilesandtoassesstheun

5、certaintiesingeotechnicaIparameterswhichhasbeenoneofthemostIeadingdirectionsinthedevelopmentofgeotechnicalengineering．Inthisdissertation。asystematicstudyiScarriedoutonthespatialprobabilisticcharacteristicsofcoefficientofconsolidationandtheprobabilif、，analysisofone—di

6、mensionalconsolidationofsoftclayground．Thecharacfenslicsoftheauto．correlationdistanceoftoefficientofconsolidationarestudied．Accordingtorandomintegraltheory．thecoefficientofconsolidationismodeledasahomogeneousrandomfield．Onthebasisoftheengineeringgeologicalexploration

7、datum，thedistrictspatialprobabilisticcharacteristicsofcoefffcientofcOnsO“dationareestablished．Itshowsthattheauto—correlationdistanceofcoefficientofconsolidationhasthepeculiarityofcross-isotropyThenumericformulasforcomputingmeananddeviationoftheconsolidationdegreeofon

8、e-dimensionalofone—layeredgroundarederived。Thespatiaprobabilitycharacteristicsofone·dimensionaIconsolidationofone—layeredgroundares