鶯歌海黏性土物理力學參數的相關性分析

姚首龍

（中海油田服務股份有限公司，天津 300451）

鶯歌海黏性土物理力學參數的相關性分析

姚首龍

（中海油田服務股份有限公司，天津 300451）

本文應用最小二乘法對南海鶯歌海區域地質鉆孔獲得的黏性土的物理力學參數進行了分析，線性模擬了它們之間的相關關系，列出了它們之間的線性方程，并進行了相關性分析。

鶯歌海；黏性土；物理力學參數；相關性分析

1 前言

隨著中國海洋石油開發南海的不斷深入，所涉及的海洋區塊越來越廣，這給海洋工程地質調查帶來了大量的業務，同時也帶來了巨大的挑戰。由于南海第四紀沉積物的復雜性和多變性，而且大部分區域都屬于新區，沒有任何經驗積累，有的區域分布有連續的黏性土的沉積，這就需要我們對所獲得的工程地質資料，這里主要指的是黏性土土樣試驗資料，進行深入的土質工程特性分析，主要包括黏性土的物理力學參數的分析，以及他們的相關性分析，從而可以對土的試驗結果誤差進行相互驗證，提高試驗數據利用的準確度，以便更好的海洋工程活動服務。

2 黏性土的物理力學參數指標

2.1 黏性土的物理參數指標。黏性土的物理參數指標主要包括含水率、天然容重、孔隙比、液限、塑限、塑性指數、液性指數等。土的物理參數指標主要是評價工程基礎的基本定性指標，在很大程度上反映著土體的變形特征和強度特征。

2.2 黏性土的力學參數指標。黏性土的力學參數指標主要包括不排水抗剪強度、壓縮系數、壓縮模量、凝聚力等，其中不排水抗剪強度可通過袖珍貫入儀、手動十字板、電動十字板、三軸不固結不排水、三軸固結不排水等試驗方法獲得。土的力學參數指標主要是評價工程基礎土體抵抗外力作用的性能，即土體在外力作用下，將發生變形，直至剪切破壞。

雖然土體的物理力學參數指標的物理意義各不相同，但它們之間都具有內在的密切的相關關系。例如，黏性土的含水率發生變化時，其力學參數也隨之而變。

3 黏性土的物理力學參數指標的相關性分析方法

3.2 黏性土的物理力學參數指標的相關性分析的計算方法

對于用最小二乘法擬合成的函數，通常用相關系數檢驗法來衡量最小二乘法模擬的顯著程度，用剩余標準差來。

基本的計算公式如下：

4 黏性土的物理力學參數指標的相關性分析的計算

采用最小二乘法分別對黏性土的含水率與容重、塑性指數與塑限、塑性指數與液限、抗剪強度/有效上覆土壓力與塑性指數等參數之間的相關性進行線性模擬，并求得各變量間的相關曲線（如圖1～5），線性方程見表1。

本文以東方29、東方11和海口29場址為例，進行物理力學參數指標的相關性分析的計算。

圖 1 含水率與容重相關曲線

圖 2 塑性指數與塑限相關曲線

圖 3 塑性指數與液限相關曲線

圖 4 抗剪強度/有效上覆土壓力與塑性指數相關曲線

表 1 黏性土物理力學參數相關性模擬線性方程表

從上述圖形來看，離散點大致都集中落在一條直線（圖形中中間的擬合直線）上，故可以用線性方程擬合來求出離散點間滿足的關系，并且大多數離散點都落在圖形中兩條邊緣線（位于擬合直線兩側）之間，說明擬合的直線是可靠的。相關系數R為負值，說明參數之間具有負相關性，R為正值，說明參數之間具有正相關性，R的絕對值越趨近于1，說明參數之間的相關性越好。

5 結語

5.1 黏性土的物理力學參數指標之間為一有機統一體，具有內在的相關關系。

5.2 黏性土的物理力學參數指標試驗數據相關性分析結果的代表關系式為。

5.3 從黏性土的物理力學指標試驗數據相關性分析結果可以看出，它們之間具有良好的相關關系，收集的試驗數據的多少和精度的誤差會對相關關系的程度造成一定的影響。

5.4 由于所舉例子及收集的數據有限，得出的各種關系公式并不精確，還需要做大量的工作，收集大量的資料，進而得出更精確的關系式。

[1]楊進良.土力學[M].北京：中國水利水電出版社，2000.

[2]朱本清.巖土體物理力學參數指標相關性分析[J].福建建筑，1998，（4）：37-39.

[3]古興偉.昆明南市區軟土物理力學參數相關性分析與模擬[D].昆明：昆明理工大學，2005.

TU442

A

1671-0037（2014）09-90-2

姚首龍（1983-），男，本科，工程師，研究方向：事海洋工程地質。