静力触探试验(CPT)是一种岩土工程原位测试方法,该试验具有快捷、经济、可提供接近连续的测量值等优点,在工程中得到广泛应用。与此同时根据CPT数据划分土层是岩土勘察中的一项重要任务,土层剖面信息直接影响岩土工程分析和设计结果。由于静力触探试验不能提供土样,无法根据土样获得土层剖面图。传统根据CPT数据划分土层的方法依赖于工程师的工程经验和主观判断,划分的土层剖面不可避免的存在不确定性,所得土层界面位置可靠性未知。因此如何根据静力触探数据客观地划分土层并且合理地量化土层剖面的不确定性仍是岩土工程领域一个亟待解决的关键问题。针对上述问题,本文提出了一种基于静力触探试验数据自动划分土层的贝叶斯方法。该方法由两部分组成,分别是确定土层数目和识别最可能的土层界面。考虑土体力学参数的空间变异性和统计特性客观地划分土层,推导出在已知CPT数据和土层数目条件下土层厚度后验分布的贝叶斯方程。定量表征土层剖面的不确定性,为制定下一步勘探方案和岩土工程设计提供参考依据。通过比较不同土层数目模型的模型证据,确定最可能的土层数目。本文采用基于子集模拟的贝叶斯更新方法求解高维复杂的贝叶斯方程,高效地产生后验分布的等效样本,同时获得模型证据。将本文方法应用于基于土类指数和比贯入阻力的土层划分与不确定性表征问题,采用界面深度标准差作为土层界面位置不确定性的量化指标,验证了本文方法的有效性和正确性。算例分析结果表明根据本文方法划分的土层合理地反映了土体力学参数的统计特性,并且发现土层边界不确定性受相邻土层差异性影响。本文首先介绍了研究背景和研究目的,随后介绍了贝叶斯模型识别与选择方法并提出基于贝叶斯理论的土层划分与不确定性表征方法,最后将本文方法应用于基于土类指数和比贯入阻力的土层划分与不确定性表征。