第41卷 第2期
煤田地质与勘探 Vol. 41 No.2 2013年4月 COAL GEOLOGY & EXPLORA TION Apr. 2013
收稿日期: 2012-04-11
作者简介: 杨 勇(1984—)，男，重庆人，土家族，硕士，工程师，从事岩土工程与工程地质勘察设计工作. 文章编号: 1001-1986(2013)02-0060-04
岩土参数统计方法及简化计算式的探讨和应用
杨 勇1, 2，姜桂春1，文 君1，龙 立3
(1. 西北综合勘察设计研究院，陕西 西安 710003；
2. 长安大学地质工程与测绘学院，陕西 西安 710054；
3. 西安建筑科技大学信息与控制工程学院，陕西 西安 710055)
摘要: 关于岩土参数的统计计算方法，GB50021—2001《岩土工程勘察规范》引入了随机场理论，得到母体空间均值在置信水平1-α下的单侧置信界限，并采用标准值表述之。但是由于随机场理论方法尚未完全实用化，故而采用了近似简化公式，最终使得标准值的计算公式与原规范一致。同时为了方便使用，避免误用学生氏分布表，规范对修正系数计算式进行了拟合简化。本文从经典的随机变量理论出发，采用统计学中的参数估计理论，阐述了岩土参数标准值计算公式的来源，并讨论了修正系数的拟合简化计算式的合理性，同时提出了新的更为合理的拟合公式。
关 键 词：参数估计；随机场理论；标准值；修正系数；学生氏分布
中图分类号：P642; T4 文献标识码：A DOI: 10.3969/j.issn.1001-1986.2013.02.014
Discussion and application of the statistical method of geotechnical parameters and
its simplified calculation formula
Y ANG Yong 1, 2, JIANG Guichun 1, WEN Jun 1, LONG Li 3
(1. Northwest Research Institution of Engineering and Design , Xi ′an 710003, China ;
2. College of Geology Engineering and Geomatics , Chang ′an University , Xi ′an 710054, China ;
3. College of the Information and Control Engineering , Xi ′an University of Architecture and Technology , Xi ′an 710055, China ) Abstract: On the statistical calculation method of the geotechnical parameters in Norm for Investigation of Geo-technical Engineering (GB50021-2001), the paper introduced random field theory, got the average confidence lim-its under the confidence level of 1-α and used the standard value to express it. But because the random field theory has not yet been completely practical, a simplified formula for calculating the standard value was used, making the calculation formula consistent with the original norm. At the same time, in order to facilitate the use and avoid the misuse of student's distribution table, the norm carried out fitting and simplification of the calculation formula of the modified parameters. The paper, from the classical random variables theory, using statistical parameters in the estimation theory, discribed the standard value of the modified calculation formula, discussed the correctness of the simplified calculation formula, and puts forward the new and more reasonable fitting formula.
Key words: parameter estimation; random field theory; standard value; correction coefficient; student's distribution 由于岩土体本身的复杂性、多样性、岩土取样及
试验方法的差异性，导致岩土参数本身具有较大的变
异性、随机性和模糊性。经典的统计学方法忽略了岩
土体的相关性和空间差异性，将试验参数看作是独立
的随机变量[1]，故采用参数统计方法求得的参数估计
量仅反映岩土体的“点特性”，而非空间特性。故而
GB50021—2001《岩土工程勘察规范》[2](以下简称新
规范)中引入了随机场理论，试图解决这一矛盾。同
时，前人也作了大量的研究工作，试图将模糊理论引
入岩土参数的统计计算中[3-4]。但是不管模糊理论还是随机场理论，都尚未完全实用化。尽管随机场理论写入了新规范，但由于其涉及到土的相关性距离的合理取值问题，故而未能广泛应用[5]。新规范中最终将空间标准值拆减系数的计算公式简易化，从而使其计算方法与原规范一致。 因此，理解统计学的区间估计方法在岩土参数统计中的应用，对于理解和掌握新规范具有重要意义。本文从经典的随机变量理论出发，采用统计学中的区间估计理论，详细说明了岩土参数标准值的计算修正公式，并讨论了修正系数的拟合简化计算式的合理