基坑支护位移与安全性动态预报研究成果与程序软件

为确保基坑,尤其是深基坑开挖施工的稳定性,同济大学杨林德教授等已就课题“基坑支护位移和安全性监测动态预报”开展研究工作,并已取得预期成果。与之有关的理论成果已通过会议评审鉴定,认为提出的将现场位移量测信息的趋势项为依据,借助位移反分析方法确定即时荷载和(或)土体性态     

基坑开挖施工中围护结构动态行为的预报

在基坑开挖施工中,对围护结构动态行为的预报具有重要的工程实际意义,本文以上海某工程为背景,利用在前期开挖施工中积累的监测数据,基于非线性系统动态理论,建立了基坑在开挖施工不同工况中所服从的动态模型,并对其进行了相应的预报。研究表明,在基坑开挖施工中,围护结构服从不同的动态模式,应不断根据监测数据修改模型,使预报贴近实际。     

衡阳市某船形基坑支护监测及动态施工

湖南衡阳某船形基坑进行了支护结构水平位移监测,在开挖后某些部位出现了支护结构顶部水平位移超过了报警值且还在持续增加的险情,施工采取了措施,但监测表明并没有制止险情的发展,后经查找原因,针对性地进行了加固处理,避免了险情的发生。     

复杂条件下基坑围护结构的位移监测与分析

通过分析上海市某基坑工程利用原有围护桩进行围护结构设计后的位移监测情况．说明空间效应、坑内土体加固、设置角撑等对基坑位移具有明显的控制作用。     

基坑支护动态设计应用实例

本文以具体基坑工程为例,简要介绍了通过基坑开挖监测,实施信息化施工,并根据监测反馈的信息进行动态设计的全过程.结合工程实例提出基坑支护设计中需要注意的若干问题.     

基于时空效应的基坑动态设计和动态支护技术

受诸多不确定因素的影响,基坑现有支护措施及其技术并不能很好地适应基坑整个生存期力学性态的变化。在对基坑工程时空效应分析的基础上,对基坑设计方法和支护形式进行了总结,指出现有支护技术及其设计理论都不能很好地吻合基坑时空效应及其不确定变化这一工程实际。最后,结合动态设计理念,在基坑工程中引入动态支护的概念,并对动态设计和动态支护理念进行了分类阐述,认为动态设计和动态支护技术能较好地解决目前基坑及其支护体系受不确定因素影响等所带来的可靠性问题。     

房屋建筑基坑支护工程设计

基坑支护工程的设计应用,可从基坑土体受力等多方面对基坑工程施工进行防护,保证房建基坑工程施工的安全性.分析影响房建基坑工程施工的因素,设计了基坑支护结构的组合模式,结合房建基坑工程施工的实际情况,从基坑围护结构和支护结构等方面研究房屋建筑基坑支护工程施工.     

桩锚支护基坑开挖过程动态监测分析

以大型桩锚支护基坑开挖为例,进行施工过程动态监测分析,了解基坑周边土体的应力、变形情况以及开挖对周边建筑物和基坑围护结构的影响.研究结果表明:①锚杆对其位置以上土体的约束作用较小,土体变形量较大.受到支护桩的抑制作用,基坑底部位移在不同时期位移量与变化量都非常小.②在开挖过程中土压力的分布形式未发生明显变化.孔隙水压力从基坑开挖初期的减小消散状态变化到后期受到支护体系约束而增大的状态.③地表最大阶段沉降量不是发生在基坑开挖到坑底时,因此,建议对地表变形的监测时间应相应增加.     

反分析法在基坑支护结构变形中的应用

本文以深基坑支护工程为例，介绍结合场地地质条件及监测数据，采用基于弹性地基的有限元位移反分析法，分析比较土层参数及位移量，对支护结构的变形进行了理论预测，为掌握支护结构和基坑内外土体情况提供依据，以达到信息化施工的目的。结果表明该方法是可行的，预测结果可指导后续施工，也可为类似工程提供借鉴。     

动态监理在基坑支护工程中的应用

本文根据基坑支护工程技术难度大,不确定的因素多,风险大的特点,提出了作为监理工程师可以根据施工中对环境了解的深入及基坑支护实际监测数据,发挥监理的协调作用,对基坑支护工程实行动态监理的重要性,并以工程实例介绍了动态监理的应用效果,以供同仁参考。     

深基坑支护结构变形计算

通过现场量测的深基坑围护结构变形信息资料，结合参数优化反分析及弹性地基梁有限元计算，建立了深基坑开挖中支护结构变形计算的预报方法。在开挖过程中，利用变形监测信息，优化反分析得出土体和支护结构的力学参数，再利用这些参数预报支护结构在下一工况的变形。该方法可对深基坑开挖的安全性作出评估，指导工程施工。     

龙山双连拱隧道动态位移反分析与预测

龙山双连拱隧道跨度大、埋深浅、围岩稳定性差。为了保证施工顺利进行，需加强监测并对施工引起的围岩位移做出合理预测，根据监测及预测位移调整后续施工方法。依据施工计划建立模拟动态施工过程的有限元模型，以第1施工步测点位移的监测值通过反分析确定所需计算参数，依据此参数预测第2施工步引起的围岩位移；在得到第2施工步测点监测位移后，反馈给所建立的有限元模型，再次进行反分析计算以修正所需计算参数并预测第3施工步所引起的围岩位移；如此反复进行，直至施工结束。预测结果与实测位移的对比表明，在所建有限元模型能够准确模拟实际施工过程及真实施工状态的前提下，所采用方法可以较为精确的预测后续施工引起的位移，从而为调整后续施工方案提供依据。     

基坑支护技术经济分析

本文系统地研究和总结了南昌地区基坑支护技术 ,通过计算分析得出了主导支护型式的经济性指标。研究结果也可为类似土质下基坑支护方案遴选提供指导     

基于位移反分析的深基坑渗流场与应力场完全耦合分析

基于三维比奥固结理论，建立了考虑渗透系数非线性耦合响应的渗流场与应力场完全耦合模型。并在深基坑降排水和开挖初期变形实测资料的基础上，采用位移反分析方法，得到模型参数中k,n,G,λ的优化取值。分别运用不考虑渗透系数耦合响应的完全耦合模型和考虑渗透系数耦合响应的完全耦合模型，对深基坑降排水及开挖过程中的围护及外围土体渗流场与应力场进行模拟，预测土体变形。与深基坑降排水及开挖过程后期的变形观测值进行比较，说明考虑渗透系数耦合响应时的计算结果与实测值更加吻合，所建立的考虑渗透系数耦合响应的完全耦合模型是可靠的和适用的。     

基于BP网络的深基坑支护位移反分析

传统的位移反分析方法一般均需借助优化手段,本文尝试将人工神经网络这一新兴的非线性科学应用于基坑的位移反分析问题,以模拟基坑开挖的有限元程序为正演工具,以BP网络为反演工具,并通过样本的映射关系将正演和反演过程有机地结合起来.最后,通过算例验证了将人工神经网络和有限元法结合起来进行基坑位移反分析具有可行性.     

基于锚杆围护结构的深基坑开挖过程中侧向位移的预测控制

本文结合实际工程 ,提出了一种对采用锚杆围护结构的深基坑开挖过程中侧向位移进行预测控制的方法。计算结果表明 ,该方法预测效果较好 ,可用于指导基坑工程施工措施的选择和设计修改工作。     

有限元法基坑变形预报应用实践

以扩展的修正剑桥模型为土体的本构关系,在土体与支护之间采用接触加摩擦的处理方法,使用二维平面有限元法对上海地铁M8线延吉中路站深基坑进行模拟计算并与实测结果作对比分析。结果表明,选取合理的本构模型与计算参数,有限元法可以较好地模拟软土深基坑的实际施工工况,能够取得比较符合实际的结果。     

基坑围护结构的抗冲剪稳定安全系数的计算与应用

基坑最下道支撑设置过高会造成围护结构中剪力过大,导致围护结构发生冲剪破坏。这种破坏属于脆性破坏,具有突发性,可能造成灾难性的后果。目前常用的各类安全系数只能控制围护结构的插入深度,不能控制最下道支撑的设置高度,所以不能避免基坑发生这种破坏。为此,提出基坑围护结构抗冲剪稳定安全系数,描述围护结构冲剪破坏形式和特征,给出抗冲剪稳定安全系数的计算方法。研究表明,在其他安全系数满足要求时还应验算围护结构抗冲剪稳定性,分析最下道支撑设置高度的合理性。应用抗冲剪稳定安全系数可以解释国内某城市地铁基坑坍塌事故的破坏机制。计算分析表明,采用该安全系数控制最下道支撑高度可以使基坑的各种安全系数与插入比关系线性化。该安全系数形式简单、计算方便,在基坑的设计和施工中有重要的应用价值。     

地铁车站深基坑工程的监控量测与数值模拟

 以南昌地铁艾溪湖东站深基坑工程为研究对象,对现场施工过程的监控量测数据进行分析,重点研究深基坑施工过程中围护结构的水平变形随基坑开挖深度和时间的变化规律,并对工程受地下水的影响效应作简明陈述。同时,利用ABAQUS对第二施工区段建立三维有限元计算模型,对车站深基坑的施工过程进行模拟,对比分析围护结构变形的计算结果与监测结果,最终证明在南昌富水地质条件下地铁车站深基坑施工所设计采用的围护结构是安全合理的,围护桩与支撑组合结构能有效地控制地铁深基坑施工过程中土体变形。     

深基坑位移动态反演正算综合预测

在纽玛克方法和考虑土体超载的弹性地基梁法基础上建立了位移计算的力学模型,能较准确的模拟实际工程。考虑支护结构与土变形协调,提出锚杆刚度折减的梯形法。运用动态位移反演分析方法确定了土性参数,反演分析过程中复合形退火算法得到运用,成功地对后续工况中基坑围护结构变形及其稳定性作出了预测,实现了信息化设计和施工。