随着我国经济快速发展,高铁、大跨桥梁、超高层建筑等不断涌现,工程建设规模逐渐扩大,因此对岩土参数的准确性提出了更高的要求。然而,岩土本身的复杂多变性给岩土力学参数的确定带来了许多困扰。目前常见的勘察方法有钻孔取样、室内试验、原位测试技术等,前两者因受取样扰动的影响,参数精确性往往与工程设计要求存在较大差距。原位测试技术则是通过现场实测获取岩土工程性质参数,具有无需取样、扰动程度低、经济便捷等优势,是获取设计参数的有效方法。作为原位测试技术之一的孔压静力触探(Piezocone Penetration Test,CPTU)是在原有静力触探(Cone Penertration Test,CPT)的基础上应用了孔隙水压力传感器的新型技术,精度高、多参数、抗干扰强、可重复性好。但由于测试获取大量的CPTU相关数据,在土层识别分类过程中需耗费大量的人力物力,如何快速高效地实现数据的处理成为关键问题。现有基于CPTU测试数据估算桩承载力的方法中,采用的修正系数都是根据场地试验得出,主观性较大。与承载力相关联的沉降值一直是控制建设工程安全性的重要指标之一,目前应用较多的桩荷载沉降分析仍以静载荷试验为准,该方法不够经济,且仅对少部分工程桩进行抽检。考虑岩土性质、桩土作用、桩身尺寸等因素的影响,现有方法(如经验法、理论计算法、数值计算法等)对桩沉降预测的准确性有待提高。本文首先尝试应用CPTU实测数据,基于模糊理论,通过MATLAB平台编制相应程序,实现对场地土层的识别分类,采用识别分类后各土层数据库的聚类中心值对桩承载力进行分析。依据现有的静载荷试验数据,运用强化缓冲算子修正的GM(1,1)模型对桩沉降进行预测。主要研究内容包括:(1)基于模糊聚类理论,采用CPTU实测数据,通过MATLAB平台上编写一型模糊聚类的程序对土层进行识别分类,探讨其对土层分类、过渡层、混合层识别划分方面的优缺点。通过现场钻孔取样结果对土层识别分类结果进行验证,表明该方法是对现有方法的有益补充,对于土层界面的识别分析有一定价值。(2)分析运用区间二型模糊聚类的可能性,即对一型模糊聚类的隶属度进一步模糊化,使其更好地适应土层界面沉积形成时的客观情况。并针对场地土层聚类数目难以判断的现状,尝试通过引入有效性指标进行辅助判别。同时应用于场地的宏观特性评价,较为清晰地反映了区域场地的土层组成情况及随深度变化规律,可为工程实际应用提供一定的参考价值。(3)运用区间二型模糊聚类所获得的聚类中心值,提出桩承载力预测新方法,通过与同场地的静载荷试验结果相对比,分析了其准确性,最后对包括新方法在内的典型承载力计算法进行了相关性及可靠性评价,验证各方法的安全程度。(4)在GM(1,1)模型的基础上通过引入强化缓冲算子对初始静载荷试验数据进行修正,从而实现仅通过部分实测静载荷试验数据即可较好地对沉降进行预测的目的,在满足工程建设需求的同时,体现了高效、快捷的优势。