基坑开挖诱发既有建(构)筑物变形的SVM-BP预测模型及其工程应用

为解决复杂施工环境下基坑周边近接建(构)筑物监测数据难以及时获取的问题,建立了基坑施工诱发周边既有建(构)筑物沉降SVM-BP预测模型。以某基坑工程近接建筑物的沉降为例,描述了该预测方法在实施过程中关键难点,并以实测数据进行验证。构建基坑开挖诱发周边既有建(构)筑物沉降预测体系,体系影响因子均来源于《建筑基坑工程监测技术规范》规定的应测项目,预测体系的构建关键在于影响因子与周边既有建(构)筑物沉降关系的建立。为此,根据实际工程案例特点和力学机理,采用将定性问题转换为定量表达的方法。而后,选择机器学习中的SVM、BP神经网络算法分别建立建(构)筑物响应预测模型。在此基础上,建立基于最小二乘准则的SVM-BP组合算法的预测模型,该模型可以充分利用不同机器学习算法的优势,一定程度上减少信息丢失,降低不确定性,使得预测精度进一步提高。     

武汉某深基坑工程变形数值模拟与现场监测的对比分析

为保证深基坑工程的稳定性和安全性,掌握深基坑支护结构及土体的变形规律尤为重要。以武汉某深基坑工程为研究背景,利用MIDAS/GTS三维有限元软件对基坑开挖过程中三种工况下基坑支护桩水平位移、基坑土体水平位移及基坑外地表土体沉降变形特征进行了数值模拟,并与现场实际监测数据进行了对比分析。结果表明:随着基坑开挖深度的增加,基坑支护桩水平位移、基坑土体水平位移、基坑外地表土体沉降量越来越大,需要在施工过程中注意及时处理;模拟曲线与现场实际监测曲线的形状和变形趋势基本吻合,验证了数值模拟结果的合理性,对类似基坑工程的设计和施工具有一定的参考价值。     

地铁深基坑变形规律参数化方法探讨

在对基坑隆起、基坑围护桩体水平变形以及基坑周边地表沉降产生机理、变形规律和影响因素分析的基础上,提出各测项的变形模式：基坑隆起为抛物线模式,围护桩体水平变形和基坑周边地表沉降为双直线模式.变形模式中的参数取值与基坑条件（包括工程、水文地质条件、岩土体物理力学性质、支护结构形式等）存在对应关系.给出了以监测数据为基础的各变形模式参数的线性回归方法,为建立以回归参数控制的预测分析库奠定基础.     

武汉粉砂地层深基坑开挖对既有盾构隧道影响分析

以武汉粉砂地层大型商业综合体项目深基坑开挖工程为依托,通过对邻近地铁盾构隧道竖向位移和水平位移进行长期实时的自动化监测,分析在武汉粉砂地层中深基坑开挖对既有盾构隧道变形的影响,并分析了隧道管片裂缝的分布特征。结果表明：粉砂地层深基坑开挖主要引起既有盾构隧道沉降和朝向坑内的水平位移;在基坑开挖阶段,隧道沉降和水平位移迅速发展,而在基坑结构施工过程,隧道沉降和水平位移基本不进一步发展;随着基坑上部主体结构施工的进行,隧道发生隆起和朝向坑外的水平位移,在综合体室内装修阶段,隧道沉降和水平位移趋于稳定;基坑开挖过程诱发的盾构隧道纵向沉降和水平位移均呈现“U”形的变形模式,最大水平位移量出现在基坑开挖宽度中部;深基坑开挖诱发盾构隧道内部衬砌结构出现大量的平行管片裂缝,出现密集管片裂缝的区域基本上与隧道较大沉降量和水平位移出现的区域具有高度的一致性。     

新还原模型在深基坑变形预测中的应用

以深基坑实际变形监测资料为基础,应用新还原预测模型对某基坑进行了变形模型的计算、精度分析与变形预测,得到了基坑变形新还原模型的形预测结果.对比新还原模型与原始模型结果表明:新还原模型的原点误差相对于原始模型大为减少,模型精度和预测精度都得到较大的提高,可用于基坑变形的预测与分析.     

基坑开挖及降水对周边地铁隧道变形的影响分析

为研究基坑开挖及降水对既有地铁隧道变形的影响。基于深圳前海某基坑项目,考虑基坑开挖及降水情况,结合修正的摩尔-库伦本构模型,利用MIDAS GTS NX软件建立基坑三维有限元模型和二维有限元模型,分析了基坑开挖及是否考虑降水对基坑支护结构变形的影响并与现场基坑支护结构的监测结果进行了对比,并分析了基坑开挖及降水对周边地铁隧道变形的影响,以及不同初始地下水水位(降水深度)对地铁隧道变形的影响。结果表明:基坑开挖时,考虑降水会增加基坑支护结构地连墙的变形,支护墙位移增加约4 mm,不能忽略降水情况;在基坑开挖及降水条件下,周边地铁隧道水平方向的变形呈"横蛋状",隧道竖向方向的变形呈整体下降趋势;当地下水水位埋深小于0.3倍的开挖深度时,地下水渗流对基坑变形的影响显著,当初始地下水水位埋深大于0.5倍的开挖深度时,地下水水位对基坑工程的影响相对减弱。     

大型基坑复合土钉支护结构的数值模拟与分析

随着城市发展和建设,大型深基坑工程越来越多,受场地空间限制,在基坑设计与施工过程中,支护结构内力的变化、基坑周围地层的沉降以及周围环境的影响已成为评价基坑稳定的关键因素.本文基于FLAC3D软件,以邯郸天琴大厦深基坑工程为例,对该基坑复合钉支护结构进行了数值模拟,研究了复合土钉支护下边坡的变形与沉降、基坑开挖时塑性区的分布以及支护构件的力学特性变化规律.结果表明:土体的沉降影响范围和水平位移都与基坑开挖深度成一定的比例关系;通过基坑复合土钉支护结构的轴力与剪切变化特征分析,可推算出失稳区域的发生位置与形状.将数值模拟结果与实际监测数据进行对比分析,从而验证了模拟结果的可靠性,对基坑工程的设计与施工具有重要的参考价值.     

BP人工神经网络在深基坑桩体位移预测中的应用

深基坑围护结构的水平位移是基坑变形破坏的最主要形式之一。深基坑在开挖过程中,由于卸荷作用产生的压力差使得基坑围护结构产生水平位移,如果位移值过大,则会直接导致基坑主体结构和周边建筑物的破坏。本文基于MATLAB神经网络工具箱函数建立了人工神经网络预测模型,对武汉某地铁车站深基坑开挖过程中桩体围护结构的水平位移进行了预测,并预测了基坑变形的未来发展趋势,以为基坑开挖与支护设计提供指导。预测结果显示其预测值与实际监测值基本一致,表明BP人工神经网络应用于深基坑桩体位移预测是可行、可靠的。     

盖挖半逆作上下协同施工诱发环境变形特征

以北京市某盖挖半逆作上下协同施工基坑工程为背景,运用ABAQUS有限元软件对盖挖半逆作上下协同施工全过程进行模拟。结合现场实测数据,研究了整个施工对周围地表和既有建筑物的影响以及基坑围护结构的变形特征,并对盖挖半逆作上下协同施工下既有建筑物、开挖顺序和协同施工工序3个因素进行了敏感性分析。结果表明,基坑和既有建筑物在整个施工过程中是安全的,地面沉降呈明显的凹槽形;围护结构变形存在明显的空间效应且呈现由“单峰”向“双峰”转变,墙后土体最大水平位移出现于22.5m深度处且为顶端水平位移的1.5～2.0倍;既有建筑物的存在减小了其与开挖面之间的土体变形;开挖顺序对围护结构和地表的最终变形基本无影响;协同施工工序对既有建筑物的影响很小,可以适当调整。     

小波分析组合模型在日径流预测中的应用研究

针对日径流时间序列不断受人类活动干扰的影响,运用小波多分辨率功能,分别对黄河头道拐站和花园口站实测日径流时间序列进行小波分析,利用得到的低频成分和高频成分分别建立自回归模型,然后组合对日径流进行预测。与单一的原序列自回归模型相比,基于小波分析的组合模型预测精度有了显著提高,而且不同时期的预测精度基本一致：预测合格率都达到了90%以上。而单一自回归模型的预测精度在不同时期相差较大：人类活动影响越强,预测误差越大,尤其在花园口站的1969—1986 年和1987—2005 年两个时期的日径流预测合格率都小于85%。由此表明基于小波分析的组合模型对数据具有较强的抗干扰性,在径流预测方面有明显的优越性。