螺旋锚,是一种被广泛应用于工程实践的土工基础。通常,螺旋锚由中心钢轴和焊接在钢轴上的螺旋板组成,其具有能承受拉伸和压缩荷载、安装简便和对场地扰动小等优点。螺旋锚早期应用主要限于陆上建设,在过去的二十年已经被拓展应用到海洋工程中,如作为海上风力发电机和水产养殖设备的锚泊基础。目前关于粘土中螺旋锚拉拔承载力的研究大多为确定性分析,但几乎所有的岩土工程都存在不确定性。岩土工程中的不确定性大体上可以分为两类:主观不确定性与客观不确定性。主观不确定性的来源主要是对于岩土体失效机理认识不够清楚,从而不可避免地导致了对力学分析模型以及数值模拟模型进行简化、假设以及近似处理。客观不确定性的来源主要包括外部荷载环境、土工特性参数、施工工艺以及技术水准等。本文将采用耦合欧拉—拉格朗日有限元计算方法对粘土中螺旋锚的拉拔承载力进行不确定性分析,主要研究内容如下:就主观不确定性方面,针对使用圆柱剪切法预测粘土中螺旋锚拉拔承载力进行模型不确定性分析,定义试验实测承载力与计算承载力的比值为模型因子以表征模型不确定性。在对比圆柱剪切法和有限元分析时引入校正因子,进行回归分析消除校正因子与输入参数间的关联,并将得到的回归等式代入原始的圆柱剪切法以组成修正的圆柱剪切法。结果表明,本文得到的修正圆柱剪切法能有效提高拉拔承载力的预测精度。就客观不确定性方面,针对空间变异性土体中螺旋锚的拉拔过程进行了大变形随机有限元研究,以分析土体不排水抗剪强度的空间变异性对螺旋锚失效机理及拉拔承载力的影响。结果表明:空间变异性土体中,螺旋锚周围土体存在三种不同的失效模式;对比分析不同不排水抗剪强度变异性参数组合下的拉拔承载力,发现土体强度变异系数和竖直向相关长度对承载力有显著影响;基于随机承载力模型因子的概率分布形式,建立了失效概率和安全系数的联系,发现现有标准中的埋入式锚的安全系数无法满足失效概率的要求。