【摘 要】
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当前,在实际工程中对于吹填土的加固处理方法以真空预压结合塑料垂直排水管(PVD)进行的固结处理为主流。但因吹填土含水率高的特点,导致其在固结过程中众多参数无法准确得到(如固结系数、压缩系数等),故而仅利用现场勘测所得土体参数对工程进行预测往往具有较大的不确定性。因此找到一种能够快速有效的表征土体参数的方法,使得表征的参数能够准确预测实际工程中吹填土的固结度,这在实际工程中具有十分重要意义。本文提出
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当前,在实际工程中对于吹填土的加固处理方法以真空预压结合塑料垂直排水管(PVD)进行的固结处理为主流。但因吹填土含水率高的特点,导致其在固结过程中众多参数无法准确得到(如固结系数、压缩系数等),故而仅利用现场勘测所得土体参数对工程进行预测往往具有较大的不确定性。因此找到一种能够快速有效的表征土体参数的方法,使得表征的参数能够准确预测实际工程中吹填土的固结度,这在实际工程中具有十分重要意义。本文提出了一种基于现场观测对固结过程中对土体参数进行反演分析与更新的贝叶斯框架,该框架能够在吹填土固结过程中通过现场观测更新土体参数,更新的参数能够有效准确地预测固结过程中的土体固结度。在贝叶斯框架中,土体参数用概率分布表示来标定和捕捉其不确定性,通过利用马尔可夫链蒙特卡罗(MCMC)方法中Metropolis-Hastings(M-H)算法结合实际工程中土体的沉降数据得到土体参数的后验分布进而得到合理的预测固结度。本文用两个实际案例来验证提出的贝叶斯框架的有效性,实例1为台州大型真空预压工程开工前某试验区的真空预压工程,实例2为深圳市宝安区固戍开发区南昌路的真空预压工程。结果表明,实例1仅用一个月一个区域的数据更新土壤参数得到的预测固结度的精度不够,需用两个月一个区域的现场沉降资料才能得到较为准确的预测土体固结度的概率分布。如果不能得到两个月的实测数据,可以通过增加实测区域的数量来得到更多的实测数据进而通过贝叶斯更新来减少更新参数的不确定性,从而得到较为准确的预测。但是,通过后者得到的预测固结度分布的不确定性要略高于通过前者预测固结度分布的不确定性。另外,通过贝叶斯框架分析了土体参数先验信息对后验信息的影响,结果表明,只要有足够的数据,先验信息对后验信息的影响较小,土体参数的不确定性随着实测数据的增加而减小,只要两个月的实测数据就可以有效的减少参数的不确定性,更多的数据对于减少参数的不确定性的作用不是很大。实例2中由于没有有关固结系数的先验信息,对于固结系数采用无信息先验分布,仅用一个月的实测数据就能有效的减小土体参数的不确定性,得到了较为准确的土壤固结度,利用两个月的数据可以得到更为准确的预测固结度。另外结合实例1的结果,分析了固结参数不确定性对于预测固结度的影响,固结参数的变差系数的增大会导致预测固结度的均值的减小,同时也会增加预测固结度的不确定性。
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