条形基础下砂-黏土双层地基极限承载力预测模型的不确定性分析

关 宇, 张毅博

(中国人民大学 a.审计处；b.国际交流处,北京 100872)

地基承载力是土力学中的一个经典问题。均匀土层上条形浅基础在竖向荷载作用下的极限承载力一般采用太沙基承载力公式来确定。在实际工程中，成层土是常见的现象，由各种自然因素或人为因素造成[1]。在地基处理中，一般采用砂土来替换上层的软粘土层以提高地基承载力。这就形成了上砂下黏的双层地基，这种双层地基的破坏模式比均匀土层更为复杂，其破坏面可能仅在砂土层范围内，也可能延伸到下卧黏土层。目前对于这种砂-黏土双层地基的极限承载力问题已有较多的研究，其研究方法主要有极限平衡法[2-4]、极限分析法[5-8]、实验方法[3，9-14]和数值分析法[1，15-17]等。其中，在极限平衡法的基础上，逐渐演化和发展出了不考虑剪切强度，将土层重度超载化的应力扩散法[4]和假设土层完全剪切且被动失效的冲剪破坏法[2-3]。这2种方法都是基于理想假设条件下的半理论半经验方法，参数简单、易于理解，对于解决地基极限承载力的工程问题发挥了重要的作用。但是基于理想假定条件下产生的系统误差往往会使理论结果与工程实际产生较大的偏差。

岩土工程的可靠性理论是在统计学方法和概率论方法的基础上不断发展和完善的，由于解决岩土工程问题的数学模型、数值分析程序等都是基于一定理想化条件的，理论基础往往不能够完全反映工程实际，计算结果也不够准确，因此不确定性成为最大的特点。……