基于克里金代理模型的富水砂砾石层深基坑地表沉降预测

针对沉降监控预测等大型深基坑施工风险控制难点,为确保工程及周边环境安全,解决基坑监测中的空白现象和揭示基坑开挖监测点后期的沉降趋势,引入克里金代理模型预测深基坑开挖的地表沉降变形规律。以长沙晚报大道地铁站深基坑为例,基于MATLAB编制的Kriging工具箱DACE,对监测到的数据进行前期处理,采用相应的非线性克里金代理模型计算分析了两个监测点的沉降变形值。通过现场实测数据对比,结果表明:预测结果能够满足工程要求,误差均在5%以内。随基坑开挖深度和监测数据样本量不断增加,相应计算结果的误差逐步降低,表明该方法是合理可行的,能够以监测点数据对基坑监测盲点进行模拟预测,相对准确地计算出沉降变形。研究成果为高地下水位区域基坑、隧洞工程安全施工提供科学依据。     

考虑暂态饱和区的边坡稳定性极限平衡分析方法

降雨入渗导致边坡表层出现暂态饱和区并形成暂态水压力。为了研究暂态水压力对边坡稳定性的影响,通过文献研究,总结归纳了边坡暂态饱和区存在形态类型及暂态水压力分布特点,并定义了暂态水压力分布比例系数。基于费伦纽斯条分法,改进了条分假定,提出了考虑条块侧向已知水荷载影响的安全系数计算方法,推导了边坡潜在滑动面位于暂态饱和区与非饱和区两种情形下的安全系数计算公式,编写并验证了可以考虑暂态水压力影响的边坡稳定性分析程序,并进行算例分析。研究表明:边坡安全系数随暂态饱和区厚度的增大而减小,超过一定深度后安全系数将基本维持不变;暂态饱和区厚度相同条件下,暂态水压力分布系数越大边坡安全系数越小;随着暂态饱和区厚度增加,边坡最不利潜在滑动面位置深度呈现减小→增加→减小→增加的变化规律;由于忽略了条间荷载影响,传统费伦纽斯条分法安全系数计算值偏大。     

柔性基础下筋箍碎石桩复合地基变形机理及其沉降分析方法

筋箍碎石桩复合地基是一种新型的软土地基处理方法,其沉降分析是地基处理加固设计的重要依据。因此,首先结合柔性基础下筋箍碎石桩复合地基的工程特点,通过深入研究筋箍碎石桩复合地基变形力学机理,将复合地基划分为碎石桩筋箍段、非筋箍段和下卧层三部分,建立出筋箍碎石桩复合地基沉降计算模型。然后,通过考虑筋箍碎石桩复合地基筋箍段桩土相对滑移和非筋箍段桩土径向变形即“鼓胀效应”特点,引入典型桩土单元分析模型,分别建立出碎石桩筋箍段和非筋箍段压缩变形计算方法,进而提出了柔性基础下筋箍碎石桩复合地基沉降分析新方法。最后,通过工程实例计算,并与实测值及现有方法计算结果进行对比分析,表明该方法更能反映工程实际情况,克服了现有方法分析结果偏于危险的缺陷。     

考虑残余强度影响的结构面与接触面剪切过程损伤模拟方法

岩土结构面和接触面剪切变形全过程的模拟是岩土结构设计与计算的重要依据。首先在深入探讨结构面和接触面剪切变形过程特征和剪切变形机理基础上,从结构面和接触面剪切单元微观受力入手,并将剪切单元抽象为未损伤和损伤两部分组成,其剪切荷载由这两部分共同承担,且损伤部分所受应力即为残余强度,建立出可以反映结构面和接触面破坏后仍具有残余强度特征的剪切损伤模型;然后,引进统计损伤理论,假定结构面和接触面剪切微元破坏服从Weibull分布,在探讨剪切微元强度度量方法基础上,建立出结构面和接触面剪切变形全过程的统计损伤演化模型,进而建立出模拟结构面和接触面剪切变形全过程的统计损伤本构模型。该模型不仅可以反映结构面和接触面应变软化特性,还可反映法向正应力的影响以及残余强度变形阶段特征;最后,通过实例分析并与同类模型进行比较,表明该模型的合理性与可行性。     

层叠式模块化预制混凝土电梯井设计研究与工程应用

针对传统框架、框架-剪力墙等结构体系电梯井施工存在安全风险大、施工速度慢、建设成本高、不利于节能环保等不足之处,基于"跳箱"设计原理,提出了层叠式模块化预制混凝土电梯井设计理念。首先,根据建筑层高及吊装重量限制等要求,将电梯井道在竖向分为2～3节,每节之间采用企口构造。然后,下节电梯井搁置在下层楼面梁顶部,结合面采用水泥砂浆调平和粘结,通过镀锌连接件和螺栓将下节电梯井与楼面梁连接固定;上节电梯井顶部与上层楼面梁底部之间设有聚苯板,通过后置锚固式拉结筋将二者连接。最后,从下至上、层层垒叠,可组成每个楼层完整的电梯井道,该技术体系成功应用于湖南创意设计总部大厦项目A栋,经济社会效益显著。