考虑地层变异和参数空间变异的浅基础承载力可靠度分析

作     者：姜琪浩 王金铜 侯波 张东明 张晋彰 JIANG Qi-hao;WANG Jin-tong;HOU Bo;ZHANG Dong-ming;ZHANG Jin-zhang

作者机构：同济大学地下建筑与工程系上海200092 中建三局集团有限公司湖北武汉430064 中建铁路投资建设集团有限公司北京100053 

出 版 物：《岩土力学》 (Rock and Soil Mechanics)

年 卷 期：2023年第44卷第11期

页      面：3288-3298页

核心收录：

学科分类：0709[理学-地质学] 081401[工学-岩土工程] 08[工学] 0714[理学-统计学（可授理学、经济学学位）] 0814[工学-土木工程] 0701[理学-数学] 

基　　金：国家重点基础研究发展计划项目(No.2021YFF0502200) 博士后创新人才支持(No.BX20220234) 中建铁路投资建设集团有限公司资助项目(No.CSCECZJTT-2021-07) 

主　　题：浅基础承载力 地层变异 参数空间变异 贡献率指标 

摘      要：地层不确定性显著影响浅基础承载力,其不确定性主要包括地层变异和参数空间变异性。以往研究已分别研究了地层变异和参数空间变异性对浅基础承载力的影响。旨在建立浅基础承载力的随机概率计算框架,以揭示地层不确定性对浅基础承载能力的影响。其中,使用马尔可夫随机场模拟地层变异。在此基础上,考虑土体参数竖向相关距离的变化,使用对数正态随机场模拟不同地层中土体参数的空间变异性。基于深圳妈湾的钻孔和土体参数数据,根据所提出的计算框架进行浅基础承载力分析。使用子集模拟方法加速计算各方案的可靠度,提出了缩小系数对计算结果进行不同程度的缩减以达到简化考虑空间变异性的效果。定义了贡献率指标以定量计算地层变异和参数空间变异性对浅基础承载力计算结果的影响。结果表明,如果不考虑地层不确定性,传统确定性的承载力计算会高估浅基础的承载力。当钻孔数量较少时,地层变异对承载力计算起主要影响;当钻孔数量充足时,则由参数空间变异主导。