1、宁波轨道二号线土工参数统计分析研究1本科毕业论文系列开题报告土木工程宁波轨道二号线土工参数统计分析研究一、选题的背景与意义长期以来，对各类软土地区土的工程性状开展深入系统的研究是岩土工程的热点问题之一。宁波市地处滨海平原，海积软土层分布十分广泛，厚度不均，物理力学性质差，地质环境十分敏感和脆弱。随着宁波建设的发展，宁波管道交通建设也正处于如火如荼的筹备中，宁波都市经济圈普遍存在的软土工程特性如何，能否满足现代工程建设的要求，就成为工程界极为关心的问题。因此，开展宁波轨道交通二号线岩土工程勘察技术及土性空间分布特征研究，以了解宁波轨道交通工程地质条件、土性分布特征、水文地质特征，对工程提供技术支
2、持就显得尤为重要。二、研究的主要任务与目标结合软土工程勘察工作，提出开展宁波轨道交通二号线岩土工程勘察技术及土性空间分布特征研究，可以了解宁波轨道交通工程地质条件、土性分布特征、水文地质特征，并进行岩土工程分析评价，可以为宁波地区复杂地质条件下的轨道交通提供技术支撑。三、研究的主要内容与基本要求1宁波轨道交通二号线一期工程概况区域地质条件；地层与岩性；水文地质条件；工程地质条件；2宁波轨道交通二号线一期勘察技术应用勘察概况；勘察方案；薄壁取土器技术应用及评价；宁波轨道二号线土工参数统计分析研究2宁波轨道交通二号线一期工程质量控制；宁波轨道交通二号线一期工程勘察评价；3宁波轨道交通二号线一期工程
3、土性分布特征研究土层参数模糊统计；土层参数概率分布规律；土层参数回归分析；土性特征空间概率分析及三维地层模型的建立；土性空间分布特征对轨道交通的影响与评价。四、研究的总体安排与进度2010111020101119下达任务书；2010112020101208完成文献综述、开题报告；2010128201155第一阶段（2周）宁波轨道交通二号线一期工程概况调查。第二阶段（7周）1宁波轨道交通二号线一期勘察技术应用勘察概况；勘察方案；薄壁取土器技术应用及评价；宁波轨道交通二号线一期工程质量控制；宁波轨道交通二号线一期工程勘察评价；2宁波轨道交通二号线一期工程土性分布特征研究土层参数模糊统计；土层参数概
4、率分布规律；土层参数回归分析；土性特征空间概率分析及三维地层模型的建立；土性空间分布特征对轨道交通的影响与评价。宁波轨道二号线土工参数统计分析研究3第三阶段（2周）论文修改，整理，提交。五、主要参考文献1许再良,孟庆文,张咏芙,鲍晓东天津站交通枢纽轨道换乘中心工程岩土工程勘察铁道工程学报,2008,62杨孟清天津地铁某控制中心工程岩土工程勘察和评价铁道勘察,2010,23方院庭浅谈城市轨道交通勘察施工的管理与质量控制广州建筑,2006,54汪崇鲜淤泥质冻土的物理力学性能试验研究煤炭科学技术,2888115杨平,张婷人工冻融土物理力学性能研究冰川冻土,2002,2456656676唐益群,沈锋,
5、等软土地区人工冻土无侧限瞬时抗压强度的试验研究工程地质学报,2006,1433363397郑波,张建明,等广州地铁隧道冻结工程冻土力学特性试验研究地下空间与工程学报,358938978常小晓,马巍,王大雁高围压下冻结粘土的抗压强度试验研究冰川冻土,2007,2946366399杨成松，何平,等含盐冻结粉质黏土应力应变关系及强度特性研究岩土力学,2008,29123282328610HA崔脱维奇著冻土力学M张长庆译北京科学出版社,198511刘鸿绪,等再论冻胀量与冻胀力的关系冰川冻土,2001,231636612何平,等土体冻结过程中的热质迁移研究进展冰川冻土,2001,231929813ROM
6、ANL,ANDREASA,HANNESLARTIFICIALGROUNDFREEZINGOFFULLYSATURATEDSOILTHERMALPROBLEMJOURNALOFENGINEERINGMECHANICS,2005,131221122014AKEHLABORATORYANDFIELDTESTINGONRATEOFFROSTHEAVEVERSUSHEATEXTRACTIONCOLDREGIONSSCIENCEANDTECHNOLOGY,2004,38137151宁波轨道二号线土工参数统计分析研究4毕业论文文献综述土木工程宁波轨道二号线土工参数统计分析研究1前言随着软土地区城市基础设施建
7、设的快速发展，工程中常会遇到诸如轨道交通、机场、码头、高速公路、高层建筑深基坑、市政工程等大量的软土地基工程问题。宁波市地处滨海平原，海积软土层分布十分广泛，厚度不均，物理力学性质差，地质环境十分敏感和脆弱，地基变形和稳定是软土地基处理要解决好的两个主要问题，而开展宁波轨道交通二号线岩土工程勘察技术及土性空间分布特征研究，了解和掌握软土的工程特性是研究、解决这两大问题的基础。宁波轨道交通线网规划范围为宁波市海曙、江东、江北、鄞州、镇海和北仑六区行政区域所辖范围2560KM2，由6条线组成放射式线网。线网中骨干线3条，辅助填充线3条，各线均两两相交。全长2475KM（主城区内全长1774KM），
8、主城区内线网密度达到0388KM/KM2。核心区内线网密度达到1193KM/KM2。2号线为西南东北方向的基本骨干线，线路西南起古林镇，沿甬江、奉化江城市发展水轴布置，贯穿三江片，经过镇海片，并连接北仑片，线路全长499KM。宁波都市经济圈普遍存在的软土工程特性如何，能否满足现代工程建设的要求，就成为工程界极为关心的问题。前人的工作一方面可以为系统深入分析宁波软土工程特性奠定基础，另一方面宁波城市的快速发展也需要更深入地了解该地区软土的工程特性。在宁波轨道交通二号线岩土工程勘察，采用了一些新技术，获得了大量工程地质、水文地质及岩土工程参数。为此，本项目结合软土工程勘察工作，提出开展宁波轨道交通
9、二号线岩土工程勘察技术及土性空间分布特征研究，可以了解宁波轨道交通工程地质条件、土性分布特征、水文地质特征，并进行岩土工程分析评价，可以为宁波地区复杂地质条件下的轨道交通提供技术支撑。2国内外研究现状21轨道交通工程勘察现状轨道交通勘察施工是轨道交通建设工程中最前期的工作，它决定着轨道交通宁波轨道二号线土工参数统计分析研究5线路的走向，轨道交通土建工程施工的工期、质量、造价、安全、施工难易程度等，对轨道交通建设起着举足轻重的作用。轨道交通勘察包括工程物探、地质灾害危险性评估、断裂活动性评估、地震安全性评估及岩土工程勘察。岩土工程勘察又分为可行性研究阶段、初步勘察阶段、详细勘察阶段和施工阶段岩土
10、工程勘察。杨孟清1对天津地铁某控制中心开展了研究，该中心为一高层建筑与深大基坑工程，工程结构、地质条件、环境条件极为复杂，勘察中采用了采用钻探取样、标准贯入试验、静力触探试验、扁铲侧胀试验、剪切波速测试及抽提水试验等综合勘察方法，对采集到的地质信息进行综合分析与评价，得出了合理的设计参数，进行了科学的岩土工程评价。许再良等2等通过采用地质钻探、原位测试和室内外试验等综合勘察方法，查明了场地的工程地质和水文地质条件，提出了各项水土参数，并对场地的稳定性和适宜性、基坑围护结构型式、基坑坑底隆起和管涌、结构抗浮、降水控制等岩土工程问题进行了分析评价，提出了有针对性的工程措施意见，为设计和施工提供了科
11、学依据。关凤琚3以天津地铁某地下车站深基坑岩土工程勘察为例，对深基坑岩土工程勘察进行分析和评价。通过对某地下站勘察资料的整理及分析，对场区的工程地质条件及存在的问题进行分析与评价，提出措施及建议，为深基坑设计和施工提供丰富的依据，并在施工完成的地铁站中得到验证。陈晓丹，赵刚4介绍了同位素示踪测井技术的有关理论和测试方法,并结合该技术在轨道交通工程勘察中对地下水参数测试的实际应用进行了分析。工程质量关系到社会公共利益和人民生命财产安全，同时，建设工程的质量首先取决于勘察设计的质量。其质量是整个工程项目的关键，处于十分重要的地位。要搞好城市轨道交通勘察的质量控制，首先勘察施工单位必须建立健全质量管
12、理体系，按照国家现行的有关规定、工程建设强制性标准和合同要求进行勘察、设计和施工，并对其勘察设计的质量负责。其次，要对勘察施工的全过程进行全方位的有效控制，包括事前控制、事中控制和事后控制。具体应做好以下几方面的质量控制。方院庭5文介绍了城市轨道交通勘察施工存在的特点及应对措施，并重点介绍了勘察施工各阶段的管理和质量控制措施。宁波轨道二号线土工参数统计分析研究622土性空间分布特征研究现状从试验中获得工程地质岩土体力学参数，是进行岩土工程稳定性及力学分析的基础工作。确定岩土力学参数的传统方法有点群中心法和优定斜率法6。但实践说明，这些方法的随意性较大，尤其是试验数据较少时，其随意性显得更为突出
13、。随机统计的方法，只注意到试验样本值的随机性、不确定性，没有注意到样本本身具有模糊不确定性。由于试验样本是一随机模糊变量，且又是小子样，因此，仅进行随机统计是不够的，必须找到一种更为客观的方法来研究岩土体的参数特性及取值，以利用全部岩土力学样本参数试验结果，有效地估计工程地质体力学参数。宁波轨道交通工程详勘报告中提供了大量岩土参数，由于岩土参数的不确定性，需要对岩土参数进行分析的合理统计方法。国内外的许多学者都对此进行了探讨。徐雷云7收集、整理了17个工程勘察报告中约120000个土工试验参数，用SQL和VB语言初步建成了土体数据库系统。该系统能方便地实现对数据的存储、查询和管理，并在己经建立
14、的数据库上，以华东地区的土性参数作为研究重点，研究了土性参数间的相关关系，对土性参数重新进行了分类。邢恩桥等8在天津沿海地区的工程勘察中，利用计算机的EXCEL数据处理软件，将各地基土层的地基土物理力学参数统计平均，同时将相应土层的静力触探参数统计平均，然后对平均后的数据进行统计回归，得到静力触探参数锥尖阻力QC与侧摩阻力FS与地基土层物理力学参数天然含水量W、天然密度、孔隙比E、压缩系数A及压缩模量ES间的统计回归方程，利用所得方程可从静力触探参数或土体物理力学参数方便地得到土体物理力学参数或静力触探参数，进而可以节约外业勘察或室内试验的工作量。苏永华等9在大子样条件下,采用利用多项式逼近来
15、拟合岩土随机参数的概率密度函数的方法从总体上较好地吻合参数的实际分布情况，计算简便且精度能满足要求；从试验样本和统计角度出发，具有更加充分的数学意义和物理意义聂善文10针对岩土力学参数作为模糊随机变量引入到偏最小二乘回归当中，既考虑了自变量之间的多重相关性，又考虑了岩土力学参数的模糊特性，有效地估计了工程地质体的力学参数。赵宇飞等11在假定岩土强度参数服从二维正态分宁波轨道二号线土工参数统计分析研究7布的基础上，介绍了利用BAYES方法对其分布概型进行优化的方法，并通过锦屏一级水电站中硬性结构面抗剪强度参数分布优化的算例，验证了该方法的可行性。宫凤强等12提出了推断岩土参数概率模型的最佳数值逼
16、近法该方法主要基于数值逼近原理，运用勒让德多项式来拟合岩土参数的概率密度函数。通过6种经典概率分布与相应的勒让德多项式概率模型的比较，结果表明所得到的逼近表达式有很好的拟合性能。该方法直接根据试验样本信息和统计方法推断，而不是先假定成经典的理论概率分布，因此数学和物理意义更加充分，避免了复杂的数值计算，计算结果稳定，可以满足岩土工程可靠性分析的需要。LANGEJAN等13认为土性参数服从对数正态分布，PLUMB等14,15则发现分布更能反映实际情况。目前，有关宁波软土工程特性的研究成果相对不多，与宁波都市经济区大规模建设发展的要求相比，宁波软土的相关研究还很缺乏，有必要对其工程特性开展深入系统
17、的研究。3小结综上所述，针对宁波软土工程特性的现有研究工作较少，本课题对宁波轨道交通二号线岩土工程勘察技术及土性空间分布特征研究，一方面可以要更深入地了解该地区软土的工程特性，如宁波轨道交通工程地质条件、土性分布特征、水文地质特征，并进行岩土工程分析评价，可以为宁波地区复杂地质条件下的轨道交通提供技术支撑。另一方面，通过对课题的研究总结，可以为宁波轨道交通后续线路的勘察积累工程经验，指导今后宁波市轨道交通建设工作及宁波市各类岩土工程勘察工作。因此，本课题的研究具有重要社会意义和实用价值。参考文献1杨孟清天津地铁某控制中心工程岩土工程勘察和评价铁道勘察,2010,22许再良,孟庆文,张咏芙,鲍晓
18、东天津站交通枢纽轨道换乘中心工程岩土工程勘察铁道工程学报,2008,63关凤琚天津地铁某地下站深基坑岩土工程勘察分析及评价铁道标准设计，2008,54陈晓丹，赵刚同位素示踪测井技术在轨道交通工程勘察中的应用广州建筑，2006,55方院庭浅谈城市轨道交通勘察施工的管理与质量控制广州建筑,2006,56李华晔,刘汉东试验岩基抗剪稳定参数的数据分析与计算J华北水利水电学院学报,1990,23541宁波轨道二号线土工参数统计分析研究87徐雷云土体物理力学参数的数据库开发及其相关性和概率统计分析河海大学硕士学位论文，2006,68邢恩桥,许国辉,房俊伟,薛红天津沿海地层静力触探参数与土体物理力学性质对比
19、研究海岸工程，2005,29苏永华,何满潮,孙晓明大子样岩土随机参数统计方法岩土工程学报，2001,110聂善文基于偏最小二乘法和随机模糊理论的岩土力学参数研究桂林理工大学学报，2010,211赵宇飞,汪小刚,杨健基于二维正态分布的岩土参数BAYES方法优化中国水利水电科学研究院学报，2006,612宫凤强,李夕兵,邓建基于最佳数值逼近法的岩土参数概率模型推断湖南科技大学学报（自然科学版,2005,1213LANGEJANASOMEASPECTSOFTHESAFETYFACTORINSOILMECHANICSCONSIDEREDASAPROBLEMOFPROBABILITYC/PROCEEDI
20、NGSOFTHE6THINTERNATIONALCONFERENCEONSOILMECHANICSANDFOUNDATIONENGINEERINGQUEBECSN,196550050214WUTH,KRAFTLMTHEPROBABILITYOFFOUNDATIONSAFETYJJOURNALOFTHESOILMECHANICSANDFOUNDATIONDIVISION,ASCE,1967,93521323115LUMBPSAFETYFACTORSANDTHEPROBABILITYDISTRIBUTIONOFSOILSTRENGTHJCANADIANGEOTECHNICALJOURNAL,197
21、0,73225241宁波轨道二号线土工参数统计分析研究9本科毕业设计土木工程宁波轨道二号线土工参数统计分析研究STATISTICALANALYSISOFGEOTECHNICALPARAMETERSINNINGBOMETROLINENO2宁波轨道二号线土工参数统计分析研究10宁波轨道二号线土工参数统计分析研究11宁波轨道二号线土工参数统计分析研究【摘要】本文采用不考虑空间关系的土工参数统计方法，对某一土层运用常规统计学方法进行参数回归拟合与参数概率分布统计。本文所进行的统计都在STATISTICS18软件上进行。通过分析，结合软土工程勘察工作，提出开展宁波轨道交通二号线岩土工程勘察技术及土性空间
22、分布特征研究，可以了解宁波轨道交通工程地质条件、土性分布特征、水文地质特征，并对岩土工程进行分析评价，从而可以为宁波地区复杂地质条件下的轨道交通提供技术支撑。【关键词】PASW；宁波轨道交通二号线；参数回归拟合；概率分布统计宁波轨道二号线土工参数统计分析研究12STATISTICALANALYSISOFGEOTECHNICALPARAMETERSINNINGBOMETROLINENO2【ABSTRACT】THEMETHODUSEDINREGRESSIONANDPROBABILITYDISTRIBUTIONSTATISTICSOFGEOTECHNICALPARAMETERSOFEVERYSING
23、LESOILLAYERINTHISPAPERIGNORESTHESPATIALRELATIONSHIPOFGEOTEXTILEPARAMETERSTHESTATISTICSINTHISPAPERWERECARRIEDOUTINSTATISTICS18SOFTWARETHEDEVELOPMENTOFGEOTEXTILEENGINEERINGSURVEYWORKANDTHESTUDYOFSPATIALDISTRIBUTIONOFSOILPROPERTIESOFNINGBOMETROLINENO2WOULDHELPUSWITHTHEUNDERSTANDINGOFENGINEERINGGEOLOGIC
24、ALCONDITIONS,SOILPROPERTYDISTRIBUTION,HYDROGEOLOGICALCHARACTERISTICSOFNINGBOMETROLINESOTHATATECHNICALSUPPORTCANBEPROVIDEDTONINGBORAILTRANSITUNDERCOMPLICATEDGEOLOGICALCONDITIONS【KEYWORDS】PASWSOFTWARE；NINGBOMETROLINENO2；PARAMETERSREGRESSION；PROBABILITYDISTRIBUTIONSTATISTICS宁波轨道二号线土工参数统计分析研究13目录1绪论1511
25、研究背景及意义15111工程概况15112研究背景16113研究意义1612研究状况16121轨道交通工程勘察现状16122土性空间分布特征研究现状1713本文研究内容202土工参数回归拟合与相关性2121第一部分土工参数回归拟合21211相关性分析的统计理论基础22212物理参数间的经验公式23213压缩系数与物理参数间的经验公式81214抗剪强度指标与物理参数间的经验公式9622第二部分土工参数回归拟合11323本章小结1243土层参数概率分布规律12631参数概率分布统计的理论基础12632概率分布统计12733本章小结1524结论153参考文献155宁波轨道二号线土工参数统计分析研究1
26、4致谢错误未定义书签。宁波轨道二号线土工参数统计分析研究151绪论11研究背景及意义111工程概况宁波位于杭州湾口南侧，宁奉平原中部，西与四明山麓相连，三面环山，北面临海，兼有山、海、平原之利。在漫长复杂的地质历史中，宁波地区经历了不同的地质时期的构造运动，自下而上形成了由古老基底、火山岩盖房和松散堆积物表面组成的地壳中上部，以及宁波庆元北东向大断裂、镇海温州北北东向大断裂、余姚五乡北西向隐伏断层和昌化普陀东西向断层组成的断裂系统。自第四纪中期开始，在多次海陆变迁历史中，堆积了一套由陆相到海陆交互相的松散沉积物，市区厚90100M，构成海陆交错及海积粘性土超复沉积模式。根据宁波市工程地质图，区
27、内土可划分为11个工程地质单元，其中影响该地区建筑物沉降变形的主要软土压缩层有两组第一软土组由全新统海积淤泥质土组成，厚度大，天然含水率大，呈流塑状态，压缩性高，埋深220M；第二软土组为上更新统海积层，呈软流塑状态，压缩性中高，埋深2845M。宁波软土主要是淤泥质粉质粘土与淤泥质粘土，该淤泥软土具有典型的海绵结构和层理结构。由于粘粒多，且含有机质，结合水膜较厚，颗粒间联结力弱，因此具有压缩性大、灵敏度高、透水性差、固结慢等特点。图11宁波地铁二号线站点示意图宁波轨道交通线网规划范围为宁波市海曙、江东、江北、鄞州、镇海和北仑六区行政区域所辖范围2560KM2，由6条线组成放射式线网。线网中骨干
28、线3条，辅助填充线3条，各线均两两相交。全长2475KM（主城区内全长1774KM），主城区内线网密度达到宁波轨道二号线土工参数统计分析研究160388KM/KM2。核心区内线网密度达到1193KM/KM2。2号线为西南东北方向的基本骨干线，线路西南起古林镇，沿甬江、奉化江城市发展水轴布置，贯穿三江片，经过镇海片，并连接北仑片，线路全长499KM。宁波市轨道交通2号线一期工程勘察KC212标段的勘察工作由宁波冶金勘察设计研究股份有限公司负责进行，勘察范围如图11所示，包括10个车站，9个区间，1座停车场（东外环停车场），1条出入段线，1个主变电站（双桥站主变）。KC212标段位于江北、镇海2个
29、行政区，经大庆南路、环城北路、宁镇公路至东外环停车场。10个车站依次为桃渡路站，通途路站，环城北路站，汽车市场站，甬江北站，孔浦站，路林市场站，双桥站，宁波大学站，东外环路站。112研究背景长期以来，随着软土地区城市基础设施建设的快速发展，工程中常会遇到诸如轨道交通、机场、码头、高速公路、高层建筑深基坑、市政工程等大量的软土地基工程问题。对各类软土地区土的工程性状开展深入系统的研究是岩土工程的热点问题之一。宁波市地处滨海平原，海积软土层分布十分广泛，厚度不均，物理力学性质差，地质环境十分敏感和脆弱。随着宁波建设的发展，宁波管道交通建设也正处于如火如荼的筹备中，宁波都市经济圈普遍存在的软土工程特
30、性如何，能否满足现代工程建设的要求，就成为工程界极为关心的问题。前人的工作一方面可以为系统深入分析宁波软土工程特性奠定基础，另一方面宁波城市的快速发展也需要更深入地了解该地区软土的工程特性。113研究意义在宁波轨道交通二号线岩土工程勘察中，采用了一些新技术，获得了大量工程地质、水文地质及岩土工程参数。本项目结合软土工程勘察工作，提出开展宁波轨道交通二号线岩土工程勘察技术及土性空间分布特征研究，可以了解宁波轨道交通工程地质条件、土性分布特征、水文地质特征，并进行岩土工程分析评价，可以为宁波地区复杂地质条件下的轨道交通提供技术支撑。因此，开展宁波轨道交通二号线岩土工程勘察技术及土性空间分布特征研究
31、，以了解宁波轨道交通工程地质条件、土性分布特征、水文地质特征，对工程提供技术支持就显得尤为重要。12研究状况121轨道交通工程勘察现状轨道交通勘察施工是轨道交通建设工程中最前期的工作，它决定着轨道交通线路的走向，轨道交通土建工程施工的工期、质量、造价、安全、施工难易程度等，对轨道交通建设宁波轨道二号线土工参数统计分析研究17起着举足轻重的作用。轨道交通勘察包括工程物探、地质灾害危险性评估、断裂活动性评估、地震安全性评估及岩土工程勘察。岩土工程勘察又分为可行性研究阶段、初步勘察阶段、详细勘察阶段和施工阶段岩土工程勘察。杨孟清1对天津地铁某控制中心开展了研究，该中心为一高层建筑与深大基坑工程，工程
32、结构、地质条件、环境条件极为复杂，勘察中采用了采用钻探取样、标准贯入试验、静力触探试验、扁铲侧胀试验、剪切波速测试及抽提水试验等综合勘察方法，对采集到的地质信息进行综合分析与评价，得出了合理的设计参数，进行了科学的岩土工程评价。许再良等2等通过采用地质钻探、原位测试和室内外试验等综合勘察方法，查明了场地的工程地质和水文地质条件，提出了各项水土参数，并对场地的稳定性和适宜性、基坑围护结构型式、基坑坑底隆起和管涌、结构抗浮、降水控制等岩土工程问题进行了分析评价，提出了有针对性的工程措施意见，为设计和施工提供了科学依据。关凤琚3以天津地铁某地下车站深基坑岩土工程勘察为例，对深基坑岩土工程勘察进行分析
33、和评价。通过对某地下站勘察资料的整理及分析，对场区的工程地质条件及存在的问题进行分析与评价，提出措施及建议，为深基坑设计和施工提供丰富的依据，并在施工完成的地铁站中得到验证。陈晓丹等4介绍了同位素示踪测井技术的有关理论和测试方法，并结合该技术在轨道交通工程勘察中对地下水参数测试的实际应用进行了分析。工程质量关系到社会公共利益和人民生命财产安全，同时，建设工程的质量首先取决于勘察设计的质量。其质量是整个工程项目的关键，处于十分重要的地位。要搞好城市轨道交通勘察的质量控制，首先勘察施工单位必须建立健全质量管理体系，按照国家现行的有关规定、工程建设强制性标准和合同要求进行勘察、设计和施工，并对其勘察
34、设计的质量负责。其次，要对勘察施工的全过程进行全方位的有效控制，包括事前控制、事中控制和事后控制。具体应做好以下几方面的质量控制。方院庭5文介绍了城市轨道交通勘察施工存在的特点及应对措施，并重点介绍了勘察施工各阶段的管理和质量控制措施。122土性空间分布特征研究现状土在自然界的形成经历了漫长的地质年代，不断地受到自然条件和人类活动的影响，使土体在大多数情况下都明显呈现非均质性和各向异性等特征。工程实践中，人们只能在特定情况下从土体中某些特定位置抽样测定土性参数，并经过经验修正来确定其设计值，因此必然使土性参数设计值与真实值之间存在差异，称为土性参数的不确定性。宁波轨道交通工程详勘报告中提供了大
35、量岩土参数，同样的，由于岩土参数的不确定性，宁波轨道二号线土工参数统计分析研究18需要对岩土参数进行分析的合理统计方法。对于土性参数的不确定性及土性相关内容的研究，许多学者都对此进行了探讨。冷伍明等6根据影响土工参数不确定性的主要因素建立起来的随机模型，探讨了土工参数不确定性的一种计算途径。对土的空间平均特性问题，根据土性随机场理论，就波动幅度相关距离的计算提出了曲线极限法。并获得了土工参数空间变异系数的综合计算式。张征等7分析了岩土参数不确定性产生的主要原因，探讨了岩土参数空间变异性分析的原理、方法和步骤，并针对岩土参数的离散性，研究了它的空间最优估计问题。李志华等8分析研究了土性参数不确定
36、性的来源，分类、特性及各类不确定性的分析计算方法和处理方法，为土性参数的取值莫定了墓础。胡小荣等9将岩土力学参数视为随机场加以研究。应用地质统计学方法对岩土力学参数随机场的空间变异性作了分析以及有限元单元体的力学参数赋值作了探讨。任建华等10研究了土层剖面的土性随机场模型，给出了方差衰减函数与相关距离的公式证明，并讨论了相关函数的类型在某种条件下必为指数函数。宋向东等11研究了土性剖面的随机模型，给出了相关文献中使用的方差衰减函数与相关距离的数学模型，并证明了相关函数的类型在某种条件下必为指数函数，纠正了相关文献中的错误概念。张继周等12通过分析土体自然历史形成条件，从土性参数变异性表现特征着
37、手，对其进行归类分析，初步回答了土性指标变异性的含义；对比分析了土层剖面的两种建模方法，据此提出了基于随机场理论的变异性统计方法，并通过实际工程勘探数据的统计分析，诠释了该方法的优越性所在。宁波轨道交通工程详勘报告中提供了大量岩土参数，同样的，由于岩土参数的不确定性，需要对岩土参数进行分析的合理统计方法。许多学者都对此进行了探讨发掘。LANGEJAN等13认为土性参数服从对数正态分布，PLUMB等14,15则发现分布更能反映实际情况。苏永华等16在大子样条件下，采用利用多项式逼近来拟合岩土随机参数的概率密度函数的方法从总体上较好地吻合参数的实际分布情况，计算简便且精度能满足要求；从试验样本和统
38、计角度出发，具有更加充分的数学意义和物理意义。李小勇17克服岩土工程现行“定值”分析和设计法的不足，对土工参数空间概率特性及软粘土地基固结概率分析进行系统全面的研究，提出通过试验数据的可靠性检验、概率模型的有限比较法拟合优度检验以及分布参数的推广贝叶斯法估计，可以实现土工参数概率分布在统计意义上的优化，而优化分析的关键是建立土工参数概率分布的区域资料，这对促进概率分析和可靠性理论在岩土工程中的应用很有意义。秦建庆等18从BAYES的基本原理出发，研究了复合地基承载力的概率分析方法。结合实测数据，推导了承载力后验分布统计量的计算公式，对复合地基承载力的先验公布进行了宁波轨道二号线土工参数统计分析
39、研究19修正。邢恩桥等19在天津沿海地区的工程勘察中，利用计算机的EXCEL数据处理软件，将各地基土层的地基土物理力学参数统计平均，同时将相应土层的静力触探参数统计平均，然后对平均后的数据进行统计回归，得到静力触探参数锥尖阻力QC与侧摩阻力FS与地基土层物理力学参数天然含水量X、天然密度Q、孔隙比E、压缩系数A及压缩模量ES间的统计回归方程，利用所得方程可从静力触探参数或土体物理力学参数方便地得到土体物理力学参数或静力触探参数，进而可以节约外业勘察或室内试验的工作量。宫凤强等20提出了推断岩土参数概率模型的最佳数值逼近法该方法主要基于数值逼近原理，运用勒让德多项式来拟合岩土参数的概率密度函数。
40、通过6种经典概率分布与相应的勒让德多项式概率模型的比较，结果表明所得到的逼近表达式有很好的拟合性能。该方法直接根据试验样本信息和统计方法推断，而不是先假定成经典的理论概率分布，因此数学和物理意义更加充分，避免了复杂的数值计算，计算结果稳定，可以满足岩土工程可靠性分析的需要。徐雷云21收集、整理了17个工程勘察报告中约120000个土工试验参数，用SQL和VB语言初步建成了土体数据库系统。该系统能方便地实现对数据的存储、查询和管理，并在己经建立的数据库上，以华东地区的土性参数作为研究重点，研究了土性参数间的相关关系，对土性参数重新进行了分类。赵宇飞等22在假定岩土强度参数服从二维正态分布的基础上
41、，介绍了利用BAYES方法对其分布概型进行优化的方法，并通过锦屏一级水电站中硬性结构面抗剪强度参数分布优化的算例，验证了该方法的可行性。聂善文23针对岩土力学参数作为模糊随机变量引入到偏最小二乘回归当中，既考虑了自变量之间的多重相关性，又考虑了岩土力学参数的模糊特性，有效地估计了工程地质体的力学参数。蒋建平等24通过大量的土工试验，对南京地铁地基黏土物理力学参数间的相关关系，特别是黏聚力、压缩模量、液性指数等与含水量、密度、孔隙比、标贯击数等的相关关系进行研究，并给出相应的数学回归方程式和相关系数。结果表明南京地铁地基黏土的密度、孔隙比、压缩模量、压缩系数、液性指数、导热系数等物理力学参数与黏
42、土含水量之间的线性相关程度好，相关系数达0928以上，平均为09757；黏土的压缩模量、黏聚力、导热系数随黏土的密度增大而增大，压缩系数随黏土的密度增大而减小，且这4个参数与密度的线性相关程度很好，相关系数达093以上，平均为09535；压缩模量、黏聚力、液性指数、导热系数等与孔隙比的线性相关程度也较好，相关系数达089以上，平均为0941835；孔隙比、压缩系数、液性指数、内摩擦角、黏聚力、压缩模量、导热系数、标贯击数的线性相关程度很好，相关系数达0947以上，平均为097353。宁波轨道二号线土工参数统计分析研究20上述众多学者的研究一方面可以为系统深入分析宁波软土工程特性奠定基础，另一方
43、面宁波城市的快速发展也需要更深入地了解该地区软土的工程特性。目前，已有较多学者对宁波软土工程特性的进行了研究。王炳辉等25结合宁波象山港大桥工程场地地震安全性评价工作，采用南京工业大学自行研制的DSZ1型动三轴仪，首次对宁波近海沉积的砂土和粉土进行了液化试验研究，结果表明，宁波近海沉积的砂土和粉土的抗液化强度可采用指数函数进行拟合，且与南京长江三桥场地粉土的抗液化强度相近，但明显大于福建标准砂的抗液化强度。刘用海等26通过宁波地区120项实际工程的勘察资料，对该地区普遍存在的典型淤泥质软土土性概率统计特性进行了研究分析，采用土层剖面随机场模型，得到了基本物理力学指标空间变异系数的变化规律，并根
44、据土性指标揭示其工程特性；利用回归分析方法，建立其物理力学各指标间的相互经验公式。此外，还对典型土层直剪试验和固结快剪强度指标间的相关性进行了研究。目前成果相对不多，与宁波都市经济区大规模建设发展的要求相比，宁波软土的相关研究还很缺乏，有必要对其工程特性开展深入系统的研究。13本文研究内容本文主要研究内容有1对宁波轨道交通二号线一期工程概况进行研究，主要有区域地质条件；地层与岩性；水文地质条件；工程地质条件；2对宁波轨道交通二号线一期勘察技术应用进行研究，主要有勘察概况；勘察方案；薄壁取土器技术应用及评价；宁波轨道交通二号线一期工程质量控制；宁波轨道交通二号线一期工程勘察评价；3对宁波轨道交通
45、二号线一期工程土性分布特征进行研究，主要有土层参数模糊统计；土层参数概率分布规律；土层参数回归分析；土性空间分布特征对轨道交通的影响与评价。宁波轨道二号线土工参数统计分析研究212土工参数回归拟合与相关性21第一部分土工参数回归拟合宁波市轨道交通2号线一期工程勘察范围内包括10个车站，9个区间，1座停车场（东外环停车场），1条出入段线，1个主变电站（双桥站主变）。10个车站依次为桃渡路站，通途路站，环城北路站，汽车市场站，甬江北站，孔浦站，路林市场站，双桥站，宁波大学站，东外环路站。根据勘察数据对土层参数进行统计前，由于单个工点的数据比较少，对统计有较大的影响，所以先对这10个站9个区间和一个
46、停车场共20个工点进行合并与分块，将一个站与一个区间两个工点合并为一个工点，分块划分为、块。块桃渡路站、桃渡路站至通途路站区间；通途路站，通途路站至环城北路站区间；环城北路站，环城北路站至汽车市场站区间；块汽车市场站，汽车市场站至甬江北站区间；甬江北站，甬江北站至孔浦站区间；孔浦站，孔浦站至路林市场站区间；宁波轨道二号线土工参数统计分析研究22块路林市场站，路林市场站至双桥站；双桥站，双桥站至宁波大学站区间；宁波大学站，宁波大学站至东外环路站，东外环路站。注按上述方法划分后，本文仅对块进行分析研究，采用不考虑空间关系的土工参数统计方法，对某一土层运用常规统计学方法进行参数回归拟合与参数概率分布
47、统计。统计分两大部分，第一部分为详细统计。取块中的宁波大学站，宁波大学站至东外环路站，东外环路站，对每层土做详细的土工参数回归与概率分布统计；第二部分为将整个块作为一个工点，对、层土层的W、E、C、A、ES等主要参数进行回归拟合和概率分布统计。211相关性分析的统计理论基础变量之间的关系大致可以分为两类，一类是各变量之间存在关系，即所谓函数关系；另一类是各随机变量之间也有一定的关系并不完全确定，称为相关关系。回归分析是数理统计中的一种常处理这类不完全确定的变量之间相关关系的有力工具。回归分析不仅可以提供变量之间相关关系的数学表达式通式，利用概率统计的基础知识，对此关系进行分析，来判明所建的有效
48、性，而且还可以利用所得的经验公式，根据一个或几个变量控制另一个变量的值，并且可以知道这种预测和控制能达到什么程度，土体物理力学参数间的相关关系常常用经验公式来定量地描，这需要根据实测数据用一定的数学方法拟合的数学关系式，回归分析便是常用方法。本文主要采用一元线性回归来研究土工参数。实测数据的散点图如图所示，在一元线性回归的情况下，假定线性方程YABX所代表的直线已经画出，则任取一点M来分析，M与回归直线在纵向的坐标差为YY，Y表示用横坐标值X代入线性方程求得的值，Y为实测值，两者之差称为离差。由于离差有正有负，离差的代数和就有相互抵消的可能性，就不能反映误差的情况，所以通常用离差的平方和Q来表
49、示2211NNIIQYY21当直线的位置和走向变化时，Q值也随之变化。在这个变化中可以找到一个最小的Q值，与之相应的直线的位置和走向就是最佳的，由此确定的A、B系数是最理想的。这种方法就叫做最小二乘法，用其确定的A、B系数称为回归系数。宁波轨道二号线土工参数统计分析研究23图21散点与回归线图用最小二乘法估计A和B的公式如下所示222IIIIIIIXYXXYANXX，IIIINXYXYBXX22令221XIISSXXN221YIIYY21XYIIIISSXYXYN则回归系数,XYXSSBAYBXSS23本文所进行的统计都在PASWSTATISTICS18软件上进行。PASWSTATISTICS18是一种用于分析数据的综合系统。PASWSTATISTICS可以从几乎任何类型的文件中获取数据，然后使用这些数据生成分布和趋势、描述统计以及复杂统计分析的表格式报告、图表和图。在实际应用中，将勘察所得的数据输入软件，由软件依据上述原理自动进行回归分析并得出相关数据。212物理参数间的经验公式本章对块的宁波大学站，宁波大学站至东外环路站，东外环路站的含水率、孔隙比、重力密度、液限、塑限、液性指数、塑性指数间进行详细的回归拟合与相关性研究，并作出散点
