模糊信息技术在地下连续墙变形预测中的应用

影响地下连续墙的水平变形有许多因素 ,有设计方面的 ,也有施工方面的。这些因素间是一种高度非线性的关系 ,无法用传统的统计回归方法建立数学模型。采用模糊信息分配方法建立了连续墙水平变形与其它因素之间关系的模型 ,并用实测数据进行了检验。结果表明 ,模型的精度可满足工程实际的要求     

地下连续墙水平变形的模糊近似推理

影响地下连续墙水平变形的因素很多,这些因素与连续墙水平变形之间的关系复杂,难以用传统的统计回归方法建立模型。笔者尝试过用模糊信息技术解决地下连续墙水平变形的预测,文章是在以前研究的基础上的改进,重点在于考虑论域步长选取的合理性和将单一因素分析扩充到三种因素的分析,建立模糊关系矩阵,然后利用模糊近似推理对地下连续墙的水平变形进行预测。分析结果表明,合理的论域和步长可以有效地提高近似推理的精度,与单因素分析比较,多因素模糊近似推理所得的变形率的拟合程度大大提高,更趋合理。     

地下连续墙水平变形的可靠性验证及优化分析

地下连续墙的入土比、配筋率和连续墙厚度是影响地下连续墙水平变形的主要因素,用入土比和配筋率的语言变量为元素构造信息矩阵,从中择优提取模糊规则,构成信息网块。再通过对信息网块的合理翻译和综合求出模糊关系矩阵,采用主因素突出型合成算法I-M(∧,∨)和普通法推算出入土比及配筋率在某一范围内固定时地下连续墙水平变形值的最大可能值;最后给出变形值各可能性的可靠性,两种方法所得结论具有较好的一致性。     

基于ABAQUS模拟基坑变形及工程分析

对某地铁基坑进行了受力分析,得到了变形曲线规律。并进一步建立ABAQUS有限元模型,分析了不同关键点的地下连续墙水平变形和邻近建筑的沉降变形,探讨和分析了有内坑存在的情况下,内外坑围护结构的变形关系。     

软土基坑开挖引起地下连续墙水平变形的能量法

针对软土基坑开挖引起的地下连续墙水平变形计算问题,为克服以往解析方法的不足,提出了能量计算法。通过分析其典型变形模式,提出了适用于5种约束条件下的水平变形统一数学表达式;考虑地下连续墙非极限状态土压力,根据3种滑动面模型推导出相应的侧土压力表达式,进而建立整个围护系统总势能,利用最小势能原理,推导了地下连续墙水平变形的解析解。分别计算3种滑动面模型下的水平变形,并与基坑实测数据进行了对比验证,分析了各滑动面模型应用于地下连续墙水平变形计算的合理性。研究表明:对于内凸及复合式、悬臂式、踢脚式变形模式中,分别采用直线及对数螺线组合型、圆弧型、直线型滑动面较为合理,而三者对应的约束条件分别为两端固定、顶端自由底端固定、顶端固定底端平动。     

深基坑围护结构设计分析与紧邻地铁站变形研究

某紧邻地铁车站的超高层建筑基坑采用逆作法施工。考虑到基坑周围环境的复杂性以及基坑的不规则性,建立三维有限元模型对施工过程进行动态模拟。重点分析研究了在各个施工步中基坑地下连续墙及共用地下连续墙的变形规律,最后分析了2种不同加固方案对地下连续墙的变形影响。结果表明:三维有限元计算的弯矩值接近弹性地基梁法的计算值,均小于经典法的计算值;逆作法施工能够有效限制地下连续墙的侧向变形;基坑阴阳角处地下连续墙变形小于中部地下连续墙变形;加固能够有效减小地下连续墙的水平位移,却增大了共用墙向坑内的水平位移,不利于地铁站的安全。     

地铁车站基坑地下连续墙接头形式对比分析

为分析接头类型对车站拮抗围护结构变形的影响规律，利用数值软件建立三维模型，对比了工字钢接头、十字钢接头和圆形锁口管接头下的地下连续墙变形。研究表明，接头处发生水平位移峰值的位置位于基坑上半部分，基坑开挖前应提前做好相关控制措施，限制其变形，防止因接头过大变形导致严重的渗水现象；当选用刚性接头时，基坑围护结构刚度更大，整体性更好，地下连续墙整体水平位移更小，围护结构整体受力更小。相对于柔性接头，发生渗漏水的概率显著降低。     

便桥荷载作用下深基坑地下连续墙变形特性分析

为了研究便桥荷载作用下深基坑地下连续墙变形特性,以深圳市地铁6号线科学馆站超深基坑的上跨便桥段支护工程为依托,采用有限差分程序FLAC^3D结合现场监测情况对便桥荷载作用下超深基坑地下连续墙的墙顶沉降、墙顶水平位移和地表沉降等变形特征进行了分析,通过实测与模拟变形对比分析,验证了数值模型的可靠性,在此基础上对便桥荷载作用下的地下连续墙墙底失稳机理进行了探讨,根据极限承载力理论得出了相应稳定性验算公式,并对影响地下连续墙变形的主要因素进行了分析。研究表明:影响地下连续墙变形的主要因素为土层性质、便桥荷载和地下连续墙嵌固深度;墙底土体与墙侧土体比较,前者的强度和刚度对地下连续墙的变形影响更大;便桥荷载作用下地下连续墙容易产生墙底失稳,应对其墙底稳定性进行验算。     

基于遗传算法-BP神经网络的深基坑变形预测

随着我国城镇化的发展,深基坑工程越来越多,随之而来的施工安全风险愈发凸显,如何有效预测和分析基坑的变形,是保障其施工安全的有效方法之一。本文利用遗传算法,对BP神经网络初始权重和阈值进行优化,并运用MATLAB编制了基坑变形预测程序。结合宁波地铁某车站深基坑地下连续墙深层土体水平位移的监测数据,建立了关于深基坑地下连续墙围护结构水平位移的神经网络模型,并对该基坑一测斜孔对应的围护结构水平位移进行预测。结果表明,本文提出的模型对于深基坑地下连续墙围护结构的水平位移预测具有较高的准确性,同时对支撑施作的影响具有良好的泛化能力,因而对基坑的施工安全具有现实的指导意义。     

地铁换乘车站基坑围护结构变形监测与数值模拟

以某地铁换乘车站基坑为研究背景,分析了基坑施工过程中地下连续墙水平位移随基坑开挖深度和时间的变化规律。建立三维有限元模型对地铁车站深基坑开挖进行模拟计算,将获得的地下连续墙变形结果与监测结果进行了对比分析。结果表明:地下连续墙最大水平位移的计算值与实测值差距很小,其发展变化的趋势几乎一致,有限元计算的结果是可信的。三维有限元模型能够更好的考虑基坑空间效应对地下连续墙水平位移的影响,可以为优化设计和施工提供有益的参考。     

基于开挖响应的软土基坑地下连续墙多目标优化设计

为掌握软土基坑地下连续墙受力变形特征,探索有效的多目标优化设计方法,以绍兴市地铁1号线阳和路站基坑工程为研究对象,通过现场取样和室内试验,测定了典型软土物理力学参数,建立了数值模型,利用实测数据验证了模型的准确性;以地下连续墙受力变形、基坑安全系数和工程造价为优化目标,基于鲁棒性设计原理,实现了地下连续墙厚度与深度的多目标优化设计。研究结果表明,考虑最大水平位移、抗倾覆安全系数和每延米体积3个优化目标时,地下连续墙最优设计参数为墙厚1 000 mm、深度30 m;考虑最大水平位移与每延米体积2个优化目标时,地下连续墙最优设计参数为墙厚800 mm、深度32 m;考虑的优化目标越多,需要付出的成本就越高。     

深基坑工程技术的进步与展望

随着大规模工程建设的发展，我国在深基坑设计施工方面也在不断进步，根据地质条件和各种影响因素，基坑支护形式有多种围护墙和支撑体系可供选择。采用计算机设计结果精确，图形准确，目前已基本达到国际水平，但仍有些问题需要进一步研究和提高，如排桩和地下连续墙的内力及变形的精确计算，地下连续墙二墙合一的计算和逆作法施工等。     

增量方法在某深基坑地下连续墙变形分析中的应用

基于弹性地基梁模型,考虑深基坑开挖过程中地下连续墙的非线性受力继承性特点,采用增量方法进行分析.探讨了增量方法对于深基坑变形分析的适用性,并简要阐述深基坑地下连续墙变形分析的简化方法.结合某紧邻地铁隧道的深基坑工程,通过工程抽象建立合适的分析模型,所得计算结果与有限元分析结果比较接近,表明所采用的增量方法能够适用于复杂环境中深基坑地下连续墙的变形计算,对于类似工程具有参考价值.     

深厚软弱土层地铁车站深基坑施工对既有建筑物影响分析

地铁车站深基坑施工常导致周边建筑物变形过大。基于现场监测数据，研究深厚软弱土层地铁车站深基坑施工对既有建筑物的影响，分析地下连续墙水平变形、土体水平位移和建筑物变形规律。结果表明，地下连续墙水平位移和土体深层水平位移变形曲线呈“鱼腹状”；端头井处墙体和土体水平位移大于标准段；地表变形曲线呈“漏斗状”；地下连续墙施工对建筑物竖向位移影响较小；距离基坑较近处，建筑物变形表现为沉降，距离基坑较远处，建筑物变形表现为隆起，既有建筑物主要表现为向基坑内侧倾斜。     

基于SCPTU测试的软土基坑开挖数值模拟研究

长江漫滩地区软土厚度大，含水量和压缩性高，该地区基坑工程常面临变形难以控制等问题。小应变硬化土(HSS)模型用于基坑开挖变形数值分析预测能够取得满意的效果，然而其可靠性取决于合理的土体参数。由于地震波孔压静力触探(SCPTU)测试在土体原位状态下进行，克服了室内试验存在的取样扰动问题，本文提出采用SCPTU测试确定南京长江漫滩地区某地铁车站基坑周围深厚软土HSS模型参数的方法，进而采用该方法确定的参数对基坑开挖引起的地下连续墙水平位移及坑侧地表沉降进行了模拟。基于SCPTU的数值模拟结果分别与实测值以及基于土体压缩模量的数值模拟结果进行了对比。结果表明：基坑开挖完成后，基于SCPTU测试的地下连续墙最大水平位移模拟值约为1.16倍实测值，而基于土体压缩模量的地下连续墙最大水平位移模拟值仅为实测值的53%。基于土体压缩模量的地下连续墙最大水平位移及坑侧最大地表沉降模拟值分别为基于SCPTU模拟值的46%与38%。相较于基于土体压缩模量的模拟结果，基于SCPTU测试的基坑变形及沉降预测精度提升显著。     

基于地下连续墙变形规律的数值分析研究

基于基坑监测数据,分析地下连续墙的变形规律,地下连续墙日变化量报警点出现在开挖面附近。基于HS本构模型利用分析软件Plaxis分析监测数据与数值模拟吻合度,分析日变形量的主要影响因素并对影响因素分析,分析建议南京地区的基坑开挖深度为H时,其最保险的地下连续墙厚度约为5%H左右,这与研究对象的地下连续墙设计厚度一致。     

逆作法施工盆式开挖预留土体坡肩宽度的研究

逆作法施工中在地下连续墙内侧留设合理的预留土体,采用盆式开挖可以提高机械挖土效率,加快挖土速度,也是控制地下连续墙变形的一个有效方法。作者采用按变形控制计算盆式开挖预留土体坡肩宽度的方法,对上海长峰商城基坑留设不同坡肩宽度预留土体时的盆式开挖进行了三维有限元分析。计算结果表明,增大预留土体坡肩宽度对减小地下连续墙的水平变形有一定的效果,但是随着预留土体坡肩宽度增大到一定值时,再继续增大预留土体坡肩宽度对减小地下连续墙水平变形的效果就不明显。文章为逆作法盆式开挖施工中地下连续墙边预留土体坡肩宽度提供了一种有效的计算分析方法。     

基坑变形预测的时间序列分析

在分析灰色系统与神经网络基本原理的基础上,结合前人研究成果和实例分析,提出灰色系统用于基坑变形预测存在的一些问题,认为灰色系统不宜用于地下连续墙水平位移的预测,在其它变形预测中也要慎用.建立了基坑变形预测的神经网络模型,并用实例加以论证.研究表明,神经网络是解决基坑变形预测的有效方法,在地下工程中具有很好的应用前景.     

基坑开挖过程中邻近桥梁桩基变形的正交试验研究

深基坑开挖可能导致邻近桥梁桩基发生变形,进而影响桥梁的安全运营。在深基坑开挖过程中,桩基变形的影响因素众多,且各因素的影响程度均不相同。结合工程实例,选取了地下连续墙厚度、围护结构钢支撑尺寸及钢支撑预加轴力3个因素作为研究对象,对每个因素取3个水平,通过有限元分析软件进行了正交试验,并对试验结果进行了极差分析和方差分析,以研究3种因素对深基坑开挖过程中桥梁桩基变形影响的差异。结果表明,3种因素中,对既有桥梁桩基变形影响程度由大到小依次为钢支撑预加轴力、地下连续墙厚度、钢支撑尺寸;钢支撑预加轴力与既有桥梁桩基变形之间存在显著的线性负相关关系;在3种影响因素中,调节钢支撑预加轴力是控制桥梁桩基位移最为有效的方法。研究可为深基坑开挖过程中既有桥梁桩基变形控制提供参考。     

超深圆形基坑施工期监测数据分析与研究

以某圆形深基坑围护结构为对象,通过现场实测数据与理论计算值的比对,对连续墙内力及变形规律进行了分析研究。结果表明:采用地下连续墙+内衬墙支护方式能很好抵抗连续墙侧向变形,墙体深层水平位移较小,变形主要发生在深层土体开挖阶段;连续墙内力及位移大小与开挖速度、内衬施工速度等因素有关;理论计算值与实测结果大致吻合,但由于围护结构受力与变形的复杂性,使得两者仍存在一定的差异。