变形响应预测是大坝设计的重点和难点，通常采用数值模拟的方法进行，在此基础上可以指导现场施工。坝料参数是影响大坝变形预测结果的重要因素。受土石料物理力学性质的复杂性、施工质量的不确定性和试验测量误差等影响，实际筑坝材料参数与设计参数存在着差异。许多学者通过拟合实测资料反演坝料参数，来提高大坝结构性态评价的准确性。但反演具有后验性，不能指导当前坝体实际施工。另外反演得到的确定性参数也无法考虑因设计、施工等导致的实际坝料参数的空间变异性。
由于土石坝是分层填筑施工的，填筑的施工参数一般根据施工前的碾压试验确定，在整个坝体的施工中保持不变。坝料填筑的干密度实测数据随着填筑高度的增加逐步累积，在某一填筑高程后就可根据之前累积的填筑干密度测点进行统计。采用基于不同填筑阶段动态变化的坝料现场干密度的均值、标准差和相关距离建立坝料干密度随机场，结合坝料变形参数与干密度关系，构建坝体变形参数的随机场，然后进行随机有限元计算，以预测竣工后整个大坝的结构响应。在此基础上，当大坝安全响应不满足规范要求时，或要提高大坝安全标准时，可优化坝料填筑干密度的数字特征，对应调整下一填筑阶段现场坝料的碾压施工参数，以提高大坝安全的可靠性。
为此，基于已有的研究基础，本文提出了一种现场填筑过程中坝料压实质量控制指标的调整优化方法。利用土石坝填筑现场取得的实测干密度（如图1所示），确定已填筑坝料干密度的随机场数字特征（均值、标准差和相关距离）。根据坝料变形参数与干密度相关关系，采用不同填筑阶段动态变化的坝料现场干密度的随机场数字特征，构建坝体变形参数的随机场进行坝体随机有限元计算，来研究其不确定性对大坝结构响应的影响规律（如图2所示），预测未来大坝的结构响应，从而预判大坝的安全性。基于二次多项式，构造了大坝结构响应的统计特征与现场坝料干密度数字特征的响应面关系，进而推求了大坝结构响应的超越概率表达式。在此基础上，通过调整大坝结构响应的超越概率，可以给出下一施工阶段现场坝料干密度控制指标的优化建议，为坝料碾压施工参数优化提供指导，从而改进后续坝料的碾压填筑施工，以提高大坝变形的控制水平和安全评价精度。最后通过实例应用验证了所提方法的可行性（如图3所示）。
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