随着社会对基础工程建设要求的不断提高,在岩土工程中对目标土体的力学特性研究分析日益重要,而土体本身的形成就是一个复杂的地质作用过程,其受沉积历史,复杂应力变化等的影响。从以往的大量工程经验和岩土工程实际来看,土体自身的物理力学性质就有不确定性,工程土体参数大多具有空间变异性,也就是土性指标随空间变化具有随机性。而土体力学参数的空间变异性将直接影响工程运行状况与工程安全。因此在大型岩土工程开展之前,对其土体力学参数的空间变异性进行分析具有十分重要的意义。本文以云南鲁甸县红石岩堰塞堆积体整治工程为例,将随机场理论应用于红石岩堆积体的空间变异性研究。结合有限的勘察数据资料,对红石岩堰塞体的工程性质做了基础分析和数据处理,研究表明崩塌滑坡形成的堰塞堆积体密实度及含水率有沿深度增加的趋势。随后以剪切波速、表面波速及电阻率数据构建竖向和水平向红石岩土性参数随机场模型,并验证其土性剖面满足平稳性和各态历经性。完成实际勘测数据的采取和数据标准化,分析并给出了实际工程中取样间距、趋势函数和计算土层厚度h的确定原则。讨论了相关距离和波动范围的关系,对波动范围的计算方法优劣作出分析,提出了一种新的递推空间法改进。进一步对五种相关函数型式拟合对比分析,确定了红石岩堰塞堆积体的相关函数型式为高斯型。以改进的递推空间法、相关函数法和拟合方差折减法计算红石岩竖向和水平波动范围值,并给出可靠的红石岩堆积体的竖向和水平波动范围工程参考值分别为3.28±0.55m与34.25±5m。讨论了不同计算方法和不同计算指标对所得波动范围的影响,结果表明不同方法计算所得的波动范围值结果相近,相关函数法计算结果大于递推空间法和拟合方差折减法。不同指标计算所得波动范围结果有较好一致性,电阻率计算结果大于表面波速和剪切波速。参考国内外文献资料给出了不同地区的波动范围值作为工程参考。最后介绍了不同的随机场离散方法和其优缺点,重点介绍了局部平均法、KarhunenLoeve展开法和协方差分解法为基础的随机场离散方法。编制了相应的计算程序,通过不同方法实现了红石岩堰塞堆积体杨氏模量二维随机场,并分析了波动范围的变化对于参数随机场的影响。研究表明局部平均法和K-L展开法对随机场模拟效果较好,堆积体土性参数随机场的空间变异性主要沿深度方向变化,参数随机场的空间变异性与波动范围一般呈负相关关系。