岩土参数空间变异性分析原理与最优估计模型

岩土参数的不确定性和离散性是岩土工程的特点之一。本文分析了岩土参数不确定性产生的主要原因，探讨了岩土参数空间变异性分析的原理、方法和步骤，并针对岩土参数的离散性，研究了它的空间最优估计问题     

桩的P-S曲线计算方法

采用常规的土工室内试验资料中的c，Φ，γ等参数以及ι—u的关系，并根据大量现场压板试验资料整理的Eo-N的关系，确定持力层的变形模量Eo；根据桩的荷载传递规律，提出了P-S曲线的计算方法。该方法应用于实际工程，收到了预期的效果。     

海洋—声学耦合过程不确定性快速预报

针对海洋声速空间非均匀和时变条件下的声场不确定性快速预报问题,根据海洋-声学耦合模式预报声速场时空变化过程,获取声速垂直结构不确定性分布规律,提出经验正交函数-随机多项式展开方法,以降低不确定参数维度,得到声场不确定性分布.数值计算表明该方法在保证同等精度的同时可大幅减少计算量,相比常规随机多项式展开方法计算效率可提高2个数量级,且计算量不随声速剖面复杂程度变化而改变.经海上实验验证,结果表明该方法可实现环境不确定性条件下的声场及其不确定性的快速预报。     

高速公路路基加宽土工格栅加筋优化技术研究

基于分析高速公路改扩建工程新老路基间不协调变形的原因、控制技术方法及控制标准,对高速公路改扩建路基加宽土工格栅加筋优化技术进行了研究。以京港澳高速公路石家庄至磁县（冀豫界）段改扩建工程典型试验段为研究对象,建立了高速公路路基加宽有限元计算模型,分析了施工期路基填筑高度和竣工后15 a的地表附加沉降、附加水平位移和路面横坡比变化规律。采用土工格栅加筋新路基技术,通过改变土工格栅的弹性模量、加筋层数和加筋长度等技术参数,研究分析了土工格栅参数变化对路基表面沉降量及路面横坡比的影响。根据计算结果提出了高速公路路基加宽土工格栅加筋优化设计技术方案,该研究结果为高速公路改扩建土工格栅加筋路基设计提供了技术参考。     

刚性挡墙上土压力不确定性的计算研究

土压力发生条件提供的不充分性和土层分布的空间特性是造成刚性挡墙上作用的土压力不确定性的两个主要因素。在计算上,前者表现为土压力计算模型的不确定性;后者则表现为土体计算参数的不确定性。就土压力不确定性问题而言,较为合理的方法是用一定的区间范围在理论上对土压力给出恰当的估计,尽可能地包括所有可能情况下挡墙受到的作用力,供给工程设计人员选用;而对于模型不确定性和参数不确定性两类问题,需要借助于不同的数学方法确定相应土压力的合理区间范围。基于极限平衡变分法,将土压力的泛函极值问题转化为确定带有约束的函数的极值问题,研究了因墙体变位模式引起的土压力计算模型的不确定性。采用区间分析的方法,以挡墙垂直、墙背光滑情况下的Coulomb公式为例,探讨了区间运算和实函数的区间扩展形式,初步分析了土压力计算因力学参数不确定带来的不确定性问题。文中的思路对于岩土工程中其它不确定性问题的研究也提供了很好的借鉴。     

土工格栅均布加筋土坡稳定性分析的上限解法

根据塑性极限分析理论，考虑格栅的加筋效应，对土工格栅均布加筋土坡的稳定性进行了上限解法；由此，确定了格栅加筋土坡临界高度的上限和稳定数。井与无加筋情况下边坡的计算结果进行了对比分析；通过变动参数，计算分析了格栅加筋土坡坡角、表面坡角、土的内摩擦角及格栅抗拉强度对加筋土坡临界稳定数的影响。     

加筋风砂土抗拔试验研究（Ⅱ）——抗拔载荷能力计算分析

通过对典型沙地土样的分析试验和室内模型试验，对未加筋风砂土和土工格栅的15种不同加筋条件下风砂土地基扩展基础的上拔承载性能进行了试验研究。根据试验结果，确定了加筋风砂土地基扩展基础承受上拔荷载的计算模式和理论计算公式。研究了分别由风砂土和土工格栅引起的上拔承载能力，按计算值和实测值分项进行了对比分析，提出了有效的土工格栅加筋形式，即平铺一层和二层土工格栅。提出了进一步需要研究的“锚固长度”问题。     

福州市中旅城闽江苑岩土工程实录

针对高层建筑特点，布置了勘察工作量。土工参数为地基计算和基坑支护提供了参数，对拟选的桩型作了静载内力测试，并对建筑物的沉降进行监测。提供优良的工程勘察成品是优良设计的基础。     

浅析土工试验自动化

土工试验是利用特定手段研究原状样及扰动样的物理、力学等性质，以期准确、客观反映其基本工程性质。试验数据对于工程设计和施工来说，提供了一种可靠的计算参数，是岩土工程勘察及工程施工检测的基础数据，是勘察工程中进行分层、基承载力计算等的重要依据。它直接影响着工程质量、工程经济效益及后续工程的进行，因此必须保证土工试验结果的准确可靠。而传统的土工试验工作大部分还处于手工阶段，其特点是工作量大、周期长，试验当中存在诸多人为因素，造成结果不准确，对工程工期影响很大，这样就要求土工试验工作必须实现自动化。     

土工离心模型的空间变异性研究

土工离心模型的试验结果主要由模型箱内空间平均的土性指标影响。基于随机场的原理,研究了土工离心模型中土性指标的空间变异性。根据实测土密度和孔隙率数据,采用相关函数法计算相关距离,并讨论了模型与原型的空间变异性的相似关系。结果表明,离心模型中土性指标的点变异系数相比原位测试值偏小,相关距离则远小于原位土的相关距离。即使点变异系数和相关距离一致,不同比尺的模型对应原型的空间均值变异系数也不相等。给出了空间均值变异系数云图,可用来调整离心模型以满足原型空间均值变异系数的要求。     

土力学课程特点及其教学方法的探讨

土的碎散、多相的组成和作为地质历史的产物,使其力学性质极为复杂,这种复杂性决定了土力学与其它力学学科不同。土力学是一门技术性强、实用性强的工程技术基础学科。土力学学科特点决定了在土力学教学中,重概念、重理解、重视实验环节、重视理论与实践相结合、重视培养学生综合判断的能力。     

论深基坑支护的空间效应

深基坑是一个复杂的三维空间问题。本文借助于坑壁土体的三维破坏模式，基于土的塑性上限理论及极限平衡分析理论，探讨了两坑壁端部对坑壁支护结构上土压力的整体屏蔽作用，提出了考虑空间效应的土压力计算公式。该计算公式可用于基坑护坡桩、地下连续墙等支护系统的设计。     

不同土性对加固土加固性能的影响

本文通过试验讨论了上海地区三种典型的土质对加固土的不同影响.从重度测试和无侧限抗压强度试验着手,总结出不同土性下加固土重度和无侧限抗压强度的变化规律,并且为采用搅拌桩及类似方法的复合地基提供了更可靠的理论依据.文中还对比了工业废料加固土和425#普硅水泥加固土受土性影响的差异.     

考虑地层变异性和土体参数空间变异性的边坡可靠度全概率设计方法

目前边坡稳定设计研究中大多数考虑了土体参数的空间变异性,但忽略了地层变异性的影响。为此,提出了一种同时考虑这两类变异性的边坡可靠度全概率设计方法。在全概率设计框架内,将广义耦合马尔可夫链模型与随机场模型相耦合用于同时表征地层变异性和土体参数空间变异性,给出了所提方法的计算流程。利用澳大利亚珀斯市钻孔资料,以某边坡为例进行可靠度设计,为说明在边坡可靠度设计中同时考虑地层变异性和土体参数空间变异性的重要性,分析了仅考虑土体参数空间变异的情况,进一步分析了同时考虑两类变异性的情况,并对二者进行了比较。结果表明:所提出的边坡可靠度设计方法能够有效地考虑边坡中存在的地层变异性和土体参数空间变异性。当仅考虑土体参数空间变异性时,边坡可靠度设计结果很大程度上取决于所采用地层的分布情况,特别是地层分布中抗剪强度较强土体类型占比高于真实情况时,将导致得到的最优设计方案偏于危险。反之,若地层分布中抗剪强度较弱的土体类型占比高于真实情况,得到的最优设计方案偏于保守。因此,为准确地得到最优设计方案,在边坡可靠度设计中应同时考虑地层变异性和土体参数空间变异性的影响。     

区域土体膨胀率空间变异特征分析与三维模拟

 以土体膨胀率空间变异特征的定量分析为目标,利用收集到的钻孔资料和土样数据,分析合肥市滨湖新区土体膨胀率不同尺度、各向异性的变异规律;并以泛克里金方法为映射工具,在GSIS2.0平台上完成研究区膨胀率属性三维空间变异模型的构建;分析结果的有效性和正确性通过交叉验证的方法进行检验。在此基础上,结合滨湖新区气候变化规律和水系分布特征,对整个区域三维地下空间的膨胀土危害的强弱进行定量分析和评价,指明进行地下空间规划和开发所需采取的措施。研究结果表明,地质环境属性变异特征的三维分析与模拟是地下空间科学规划和开发的一种有效、科学、直观的方法体系,也是实现地质环境条件定量分析和评价的有效手段。     

Reliability approach to slope stability analysis with spatially correlated soilproperties

A reliability approach to a slope stability analysis, considering spatially correlated soil properties, is used to systematically evaluate the various sources of uncertainty that arise in these types of problems. Measurement errors and bias that often occur during soil investigations are now incorporated into the probabilistic model of soil properties in addition to the spatial variability and the effects of spatial averaging. The results of the analysis show that the unconditional approach, which considers spatial variability, but does not account for measurement-related uncertainties, can yield unconservative results because of an unrealistically large variance reduction. In contrast, the results obtained from the unconditional approach, which does consider spatial variability and measurement-related uncertainties, as well as those from the conditional approach, lead to significantly lower probabilities of failure that are much less sensitive to the scales of fluctuation.     

桩–土承载性能剪切流变分析新理论

 充分考虑岩土力学性质的时间相关性,研究土的流变特性及桩–土的空间效应问题及复杂地质条件下桩–土和土–土相互作用的时间效应和空间效应对承载性能的影响机制。将土的流变学理论应用于桩基础工程中,建立一套完善、实用的桩–土体系时空效应模型,并对多种桩型、桩径及不同受力特点单桩的桩–土相互作用机制随时间的变化效应进行分析研究。提出一套桩–土承载性能时空效应剪切流变分析的新理论,并推导出单桩承载性能时空效应理论的闭合解析解和半解析解。结合试验研究进行验证。该理论可用于指导桩基础设计时预估承载力的变化趋势,有效地控制基础沉降;同时用于桩基础施工质量的验收,计算基础的荷载–沉降关系,弥补目前桩基础检测技术的不足。     

岩土力学参数随机场的离散研究

基于岩土力学参数随机场并不一定是平稳弱变异高斯随机场这一事实,应用地质统计学原理并结合随机有限元中三种较常用的随机场离散方法对岩土力学参数随机场的离散作了探讨。由于所提方法是通过对随机场作空间变异性分析来获得随机场的空间结构特征而不是假定随机场为平稳弱变异高斯随机场,因此离散结果更切合实际     

平面应变条件下无粘性土的破坏准则

基于空间滑动面理论,本文提出了一种平面应变条件下无粘性土的破坏准则.该准则将平面应变和三轴条件下土的有效内摩擦角联系起来,只需通过三轴试验就可以确定平面应变条件下土的有效内摩擦角和破坏准则.此外,本文还证明,平面应变条件下无粘性土的破坏条件,就是三维应力条件下等效内摩擦角达到极大值的条件.试验结果验证了该准则的正确性.     

基于模糊概率方法的软土隧道结构性态风险评估

利用模糊数学中的模糊概率理论,建立了软土隧道结构性态的模糊概率综合评估模型。模型应用模糊权重的概念,充分考虑了权重的模糊性以避免权重取值的不确定性。结合影响软土隧道结构性态的主要因素,选取渗漏水范围、横向水平位移、隧道断面收敛位移和钢筋泄露电流密度为主要评估影响因子,同时将隧道结构性态风险等级划分为优秀、良好、一般和较差4个等级,进而使评估结果更为精细。算例分析表明了文中方法对软土隧道结构性态风险评估的合理性和有效性。