“十四五”规划和2035年远景目标的确立,能够深入推进“一带一路”合作倡议。重要内容之一便是优化国土空间布局,其内核是中西部省区在有条件的前提下培育多个“中心城市”,在这动态探索过程中,中西部地区必将迎来新一轮发展基建的高潮。广泛分布于西北干旱与半干旱地区的黄土,由于其特定的生成环境和赋存环境,在漫长的地质年代中经历了长期、多循回地质作用,故其土体参数具备较为显著的空间变异性,且具有天然含水率低、孔隙率大、垂直节理发育、遇水湿陷等特点。土体参数的空间变异性导致黄土湿陷性的评价具有不确定性,现行采用确定性的湿陷量分层平均法,未考虑土体参数在空间的变异性,导致湿陷性评价结果失真。本文基于随机场理论和地质统计学理论,建立黄土物理力学性质指标随机场模型,研究相关距离及其影响因素。引入Pearson相关系数分析土体参数间的相关性。基于B ayes理论和马尔科夫链蒙特卡洛模拟（MCMCS）生成土体参数的等效样本,升华对黄土场地土性特征的认知。基于地质统计学理论,分析规范法与克里金法湿陷量计算值的差异。基于随机场理论,研究黄土“空间平均”的“概率湿陷”。采用对数正态分布随机场模拟土体参数的空间变异性,研究土体参数的空间分布规律。基于蒙特卡洛模拟,分析土体参数的空间变异性对黄土湿陷性评价影响。本文研究主要内容与结论如下:（1）采用一阶多项式拟合土体参数的趋势分量,对原始数据去趋势化处理以获得平稳随机场,发现并非所有的土体参数都具有明显深度方向的趋势性。将波动分量样本标准差与趋势分量平均值的比值定义为“点特性”的变异系数,点变异系数基本都小于总体变异系数。（2）基于西安、兰州和渭南地区的黄土物理力学性质指标,引入随机场理论和地质统计学理论,计算黄土土体参数的随机场模型参数—相关距离和空间变异系数,分析随机场模型参数的影响因素。结果表明:各类土体参数按照相关距离平均值从大到小分别是物理性质指标、物理状态指标、压缩性指标和湿陷性指标。各土体参数空间变异系数相较于点变异系数减小了18.4%～69.2%。基于随机场理论的相关函数法和递推法求得的各土体参数相关距离均小于根据地质统计学理论得到的相关距离。试验半变异函数值的计算误差随着间距h的增大而增大,选择拟合点个数N=n/4进行理论半变异函数的拟合求解相关距离较为合理。黄土的相关距离有着强烈的区域性特点。（3）采用Pearson相关系数衡量土体参数间的线性相关关系,同类型指标参数间的相关性较强,不同类型指标参数间的相关性不明显。当实际获取的土体参数数据较少,难以估计总体的统计特征,结合Bayes理论和马尔科夫链蒙特卡洛模拟生成大量等效样本作为土体参数统计特征的估计样本。基于地质统计学理论,计算细分间距至0.1 m的克里金（自重）湿陷系数预测值,比较分析各探井1 m间距的规范法计算值和0.1 m间距克里金插值预测值的（自重）湿陷量计算值,两者存在较大差异。（4）将概率统计和随机场理论结合应用于湿陷量计算,采用7点高斯积分对方差折减函数进行近似计算,求解湿陷量计算值的一次二阶矩,得到“空间平均”概率湿陷的置信区间。基于Cholesky分解法获得黄土空间位置离散参数值,结合模量折减计算方法和有限元软件ABAQUS,实现黄土自重湿陷随机有限元模拟。考虑土体考虑土体参数空间变异性的最大自重湿陷量平均值和95%分位数,相较于分层平均数值模拟计算结果和黄土规范自重湿陷量计算值都有显著增大。考虑压缩模量随机场正偏态分布的低模量占优效应,确定0.80倍压缩模量是分层平均确定性计算方法的等效特征值。