條形基礎下砂-黏土雙層地基極限承載力預測模型的不確定性分析

關 宇, 張毅博

(中國人民大學 a.審計處；b.國際交流處,北京 100872)

地基承載力是土力學中的一個經典問題。均勻土層上條形淺基礎在豎向荷載作用下的極限承載力一般采用太沙基承載力公式來確定。在實際工程中，成層土是常見的現象，由各種自然因素或人為因素造成[1]。在地基處理中，一般采用砂土來替換上層的軟粘土層以提高地基承載力。這就形成了上砂下黏的雙層地基，這種雙層地基的破壞模式比均勻土層更為復雜，其破壞面可能僅在砂土層范圍內，也可能延伸到下臥黏土層。目前對于這種砂-黏土雙層地基的極限承載力問題已有較多的研究，其研究方法主要有極限平衡法[2-4]、極限分析法[5-8]、實驗方法[3，9-14]和數值分析法[1，15-17]等。其中，在極限平衡法的基礎上，逐漸演化和發展出了不考慮剪切強度，將土層重度超載化的應力擴散法[4]和假設土層完全剪切且被動失效的沖剪破壞法[2-3]。這2種方法都是基于理想假設條件下的半理論半經驗方法，參數簡單、易于理解，對于解決地基極限承載力的工程問題發揮了重要的作用。但是基于理想假定條件下產生的系統誤差往往會使理論結果與工程實際產生較大的偏差。

巖土工程的可靠性理論是在統計學方法和概率論方法的基礎上不斷發展和完善的，由于解決巖土工程問題的數學模型、數值分析程序等都是基于一定理想化條件的，理論基礎往往不能夠完全反映工程實際，計算結果也不夠準確，因此不確定性成為最大的特點?！?br>