基于大数据和成岩背景的岩土参数随机特征取值方法研究

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岩土材料强度参数是岩土工程必须的重要参数,岩土参数的选取是否准确合理,对工程设计的安全性与经济性、地质灾害处置决策的应急性和有效性具有极其重要的指导作用。对于岩土参数的取值,当前存在两方面的问题,对于一些应急项目或者需要经验取值的工程项目,规范和设计手册中只是提供了一些岩土参数的经验取值范围,并未提供岩土参数随机分布特征(分布类型、变异系数、标准差等);对于已经进行勘察钻孔的工程项目,单个勘察项目的获取的数据量也较少无法反映现场实际情况。为了解决这两个问题,本文以重庆地区岩土体为研究对象,主要研究内容和结果如下:1.收集整个重庆岩土试验报告表,进行岩土参数数据描述,形成统一的岩土参数汇总表,根据岩土参数汇总表建立重庆岩土参数数据库并进行软件开发;在岩土大数据的基础之上,对重庆地区岩土参数进行分布特征描述,得到重庆地区岩土参数分布情况。2.为了提出一种考虑历史数据和现场样本的岩土参数取值方法。基于贝叶斯理论,由于以往的先验信息提取模型存在不足,所以构建新的先验信息提取模式,形成基于历史大数据的贝叶斯估计法,为了方便大量计算将该方法进行编程,得到重庆行政区划岩土强度参数的先验分布。进行案例分析,通过与传统岩土参数取值方法对比,结果表明基于历史大数据的贝叶斯方法更加合理。3.为了得到更科学的先验估计运用于贝叶斯中,将岩土历史数据按照重庆大地构造分区图、重庆地质图和重庆行政区图进行分类并进行差异性分析,结果表明岩土参数在不同年代地层之间、不同行政区之间、不同大地构造分区之间均存在不同程度的差异性。从而提出基于成岩背景的岩土参数贝叶斯方法,并与传统方法进行案例分析对比,结果表明基于成岩背景的贝叶斯方法更加符合现场实际情况。
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