基于TimeGAN增强的CNN-LSTM模型在盾构掘进地表沉降中的预测研究

为更准确地预测小数据量下盾构法施工造成的地表沉降,提出基于TimeGAN(time series generative adversarial networks,时间序列生成对抗网络)增强的CNN(convolutional neural networks,卷积神经网络)-LSTM(long short-term memory,长短期记忆网络)盾构掘进地表沉降预测模型,并依托上海北横通道新建工程Ⅱ标盾构施工项目验证该增强模型的性能。首先,选取300环的部分施工参数、地质参数、几何参数以及地表最大沉降,对比LSTM、CNN-LSTM与TimeGAN-CNN-LSTM的性能,证明CNN-LSTM对于盾构施工环境下多参数的预测效果明显优于LSTM,TimeGAN-CNN-LSTM增强模型优于CNN-LSTM;然后,通过更改训练集及测试集的大小,对不同数据集下TimeGAN-CNN-LSTM增强模型相较CNN-LSTM的预测效果进行研究。结果表明:TimeGAN-CNN-LSTM增强模型预测效果相较CNN-LSTM模型提升显著,且当训练集与测试集比值为4~8时,提升最为显著。

m法计算单桩水平承载力在上海地区的适用性分析

针对《建筑桩基技术规范》推荐的m法,通过上海地区大量单桩水平试桩资料验证了m法在上海软土地区的适用性,通过试验资料对m值进行了反算,并与上海《地基基础设计规范》以及《港口工程桩基规范》推荐的m值进行比较;分别选择灌注桩和PHC管桩不同桩型的试桩资料,通过m法与实测弯矩以及其他计算方法比较,结果表明采用m法计算确定单桩水平承载力对上海软土地区建筑桩基是适用的,计算桩身弯矩曲线与实测曲线比较吻合,m值建议可按上海《地基基础设计规范》中规定范围的上限取用。

上海软土地区预应力桩单桩水平承载力研究

结合上海软土地区预应力桩单桩水平静载荷现场试验,探讨预应力桩单桩水平承载力的试验判定标准,根据现场试验结合数值分析方法,对实际工程中常采用的混凝土灌芯和桩型选取(AB型、B型等)对预应力桩水平荷载性状的影响进行了分析研究,为软土地区预应力桩的设计提出了一些参考建议。

对载荷试验确定单桩竖向承载力安全水准问题的探讨

依据对上海地区大量试桩资料的可靠度分析结果,对确定单桩竖向承载力不同方法的设计安全水准的现状进行分析,并进一步得出,由于载荷试验的变异性较小,采用载荷试验确定单桩承载力的可靠指标大于经验参数法和原位试验法。继而可见,与安全系数相比,采用可靠指标衡量设计安全水准更为合理;也方便不同方法之间设计安全水准的比较。

与工程实践相结合的地下工程课程教学模式

地下工程课程具有专业跨度大、实践性强、发展迅速等特点。与工程实践相结合的地下工程课程教学模式,要求教学团队对课程体系、教学目标、教学内容、教学模式等全面进行调整和完善,课程的设置更面向工程实际,为卓越工程师培养奠定基础。

上海地区地下工程建设标准体系的思考

上海地区地下工程建设标准的编制及其体系是与上海地下工程建设的历史和特征密不可分的。通过调查和分析了目前上海地区适用的地下工程相关技术标准的现状及特点,探讨了目前上海地区地下工程建设标准体系及地下工程通用标准和专用标准编写中存在的若干问题,结合目前上海地区的工程实践对地下工程标准体系提出了进一步完善的建议,包括明确地下工程的范畴与分类、调整地下工程规范框架体系、新编上海地区地下工程建设通用标准、调整和统一地下工程专用标准的编写模式、增加民用地下工程相关技术标准等。

基于区块链智能合约的有机大米追溯研究

食品安全问题越来越受到社会的关注,有效地发现食品安全问题并进行追溯问责,刻不容缓。选取有机大米作为食品安全追溯的对象,分析有机大米供应链的全过程,梳理并提炼各环节的关键信息;选择超级账本Hyperledger Fabric作为区块链技术平台,提出一个基于联盟链和智能合约的有机大米供应链追溯框架,定制化设计数据管理模式和各个流通环节的智能合约,研发有机大米供应链追溯原型系统。结果表明,构建的系统能够解决隐私数据安全存储,实现供应链的可追溯和可共享。

主动式教学在地下工程课程教学中的实践与思考

《地下工程》在我校是交通工程系本科学生重要的专业课之一，课程内容多，学习难度较大，实践性强。基于教育学建构主义理论，作者在实际专业课教学中进行了主动式教学法的一些实践与探索，并在两届学生中进行了教学反馈分析，取得了较好的教学成效，但也暴露出一些问题。作者在此基础上，对教学方法进行了反思与调整。

紧邻深基坑某历史建筑变形实测分析

上海某历史建筑物紧邻深基坑工程,通过对历史建筑采取有效的保护措施,包括采用了新型组合桩对老建筑进行全面的基础托换加固、邻近深基坑工程采用与主体地下结构相结合的支护方案,并对历史建筑沉降整个工程施工全过程的监测,结果表明周边历史建筑的沉降,在基坑开挖阶段得到了有效的控制。监测结果也表明地下墙施工阶段引起的沉降量也是不容忽视的。对于紧邻深基坑的历史建筑的保护措施和监测的成功经验可为类似工程提供有益的参考。

预应力管桩单桩水平承载力的试验判定标准探讨

结合上海软土地区4个场地15根单桩水平静载荷试验,研究预应力管桩在水平荷载作用下的受力性状。根据试验实测数据,探讨预应力管桩单桩水平承载力的试验判定标准,认为对于配筋率较低且不允许出现裂缝的预应力桩应结合临界荷载和水平允许变形值10 mm对应荷载综合确定。并通过ABAQUS有限元软件,探讨不同型号预应力管桩水平承载特性,从中得到一些结论为今后上海地区单桩水平承载力的设计和理论研究提供参考。

预应力桩水平承载性状数值分析

预应力桩广泛应用于建筑物桩基础中,单桩水平承载力由于受力条件复杂难以确定。利用大型有限元软件ABAQUS,采用混凝土塑性损伤模型模拟预应力桩水平承载性状,选取上海典型场地软土试桩验证后,进一步分析灌芯以及桩型对水平承载力影响。分析表明:数值计算方法能有效模拟H-y曲线陡降变形,全过程反映预应力桩的水平承载性状;配筋灌芯对单桩承载力影响不大,但能一定程度改善H-y曲线陡降变形;桩型变化对单桩水平承载力影响不大,但能够延缓H-y曲线陡降变形,提高桩身延性。

浅谈预应力管桩作抗拔桩时的桩身结构强度验算

通过对预应力混凝土管桩作抗拔桩时桩身结构材料强度、多节桩连接强度及桩顶与承台连接强度的验算方法进行分析,对比了焊缝、端板及预应力墩头连接强度不同方法计算结果,同时探讨了桩顶混凝土填芯的计算方法,提出了建议采用的验算方法。现场试验表明,该法验算桩身结构材料强度是足够安全的,在接头焊缝质量和填芯质量保证的前提下,端板锚固孔与预应力钢棒墩头连接是预应力管桩作为抗拔桩的薄弱环节,这也与理论计算相吻合,可供设计和施工人员参考。

大直径泥水盾构同步注浆量变化及浆液分布规律分析

为了研究大断面泥水盾构同步注浆量变化和浆液分布规律,以某大断面泥水盾构隧道全线同步注浆量实测数据为依据,采用全断面分区和各线型分段处理相结合的方法,分别分析全线各孔平均注浆量及其分布范围,直线段、上坡段、下坡段和曲线段的注浆量变化规律和各孔浆液分布范围。结果表明:全断面注浆量基本呈现出左右对称分布,上中下各孔平均注浆量比例约为5∶3∶2;在直线上坡段,平均注浆量随埋深逐渐减小,而在直线下坡段平均注浆量随埋深逐渐增大;曲线段每环两侧注浆量是不对称的,呈右曲线段左侧注浆量较大,左曲线段右侧注浆量较大,且曲线段超挖部分平均注浆率较大。

基于课程体系联动的土力学教学内容调整模式研究

土力学是工程类课程中重要的一环,在教学过程中除了体现土力学本身的教学内容外,还应当考虑其他工程应用课程对本课程的需求。文章分析了传统土力学教学的内容及方法,探讨了工程应用课程对土力学教学的需求,并基于课程体系联动的教学理念提出了土力学教学内容的调整模式,为新形式下土力学教学改革发展提出了一些尝试性的建议。

盾构隧道掘进时地层参数变化对地表沉降的敏感性研究

在盾构隧道施工中,地层参数的变化对地表沉降影响较大。文章依托上海北横通道工程,利用三维数值分析方法,总结了粘聚力、内摩擦角和压缩模量等地层参数变化对地表沉降的影响规律,并基于参数敏感性分析理论,得到了各地层参数对地表沉降的敏感度。研究结果表明:对于不同埋深的盾构隧道,粘聚力、内摩擦角以及压缩模量的增加都会明显减小地表沉降;地层参数中,粘聚力对地表沉降的敏感性最低,地层的压缩模量对地表沉降的敏感性最高。

考虑流固耦合效应的盾构隧道开挖面稳定性研究

文章采用PLAXIS有限元软件,建立流固耦合条件下盾构隧道开挖面数值计算模型,研究隧道管片安装时间内,流固耦合效应对隧道开挖面稳定性的影响。通过控制变量法,分析流固耦合条件下开挖面不同支护压力比(开挖面支护压力与前方水土压力之比)和不同隧道覆径比(隧道埋深与直径的比值)对隧道开挖面变形及地表沉降的影响规律,并探讨了流固耦合效应下开挖面失稳破坏模式。研究结果表明:(1)在隧道管片安装时间内,开挖面前方土体将在渗流作用下形成土拱效应,从而使开挖面支护压力比小于1。而未考虑流固耦合效应时,需要较大极限支护压力值才能保持隧道开挖面前方土体的稳定;(2)当考虑流固耦合效应时,隧道覆径比对开挖面稳定性影响有限,但对地表沉降有较大影响,且覆径比越大,地表沉降变大且影响范围较广;(3)在隧道管片安装时间内,开挖面前方虽在渗流影响下具有土拱效应,但随着支护压力减少及开挖面上部渗流场的共同作用,使得开挖面前方土拱效应减弱,继而使隧道开挖面上方与前方土体连通形成楔形土体滑动区。相比未考虑流固耦合的情况,其楔形体趋向于开口较大的漏斗状破坏形式。故在隧道施工过程中,应考虑流固耦合效应对开挖面变形及地表沉降的影响。

大直径泥水盾构隧道浆液初凝后管片上浮规律研究

为了研究大直径泥水盾构隧道管片的上浮变化规律,对管片结构在施工过程中的受力进行分析,将管片的上浮分为浆液初凝前的急剧上浮和初凝后的缓慢上浮两个阶段,并引入地基沉降的弹性力学公式,在考虑地层应力、千斤顶反力、环间摩阻、螺栓抗剪力以及管片浆液自重因素下,建立了浆液初凝后管片上浮量计算模型。然后以上海地区正在修建的北横通道西线盾构隧道工程为背景,分析管片上浮量实时监测数据,找出管片上浮量的发展规律,确定浆液初凝后管片上浮量在整体上浮量中所占比例。并采用该比例根据实测上浮量求得浆液初凝后上浮量,与理论模型计算结果相比,二者较为接近,验证了浆液初凝后管片上浮量计算模型的合理性。

上海软土基坑板式支护结构稳定性可靠度分析

在现行上海基坑规范规定的验算模式下,对基坑板式支护结构分别建立了整体稳定、抗隆起稳定、抗倾覆稳定极限状态方程。采用结构可靠度理论来研究板式支护结构的稳定可靠度问题,考虑了影响支护结构稳定性的主要随机变量(黏聚力c,内摩擦角?)的变异性,用概率来度量支护结构的稳定可靠度。通过一次二阶矩法(JC法)对上海6个基坑工程进行可靠性分析计算,得到规范要求安全系数下,各种失稳模式所对应的可靠性指标值及其变化范围和变化趋势,并确定了各验算模式的目标可靠性指标;研究结果为基坑工程的可靠性评价提供一定的理论依据,并为进一步确定基坑工程的设计分项系数提供必备的基础。

复合地层中超大直径泥水盾构施工开挖面泥水压力确定方法研究

在超大直径泥水盾构施工中,泥水压力的控制是保证开挖面稳定的关键。依托正在新建的上海北横通道工程,利用三维数值分析方法,总结出适用于软土复合地层超大直径泥水盾构施工的开挖面泥水压力确定方法,并根据北横通道现场实测数据对该方法进行对比分析。研究结果显示:1)超大直径泥水盾构泥水压力最佳平衡计算点位主要与土层厚度比和上下土层有效内摩擦角差值有关;2)在近似均一地层中可以取盾构中心点作为平衡点位,这与以往工程经验相吻合;3)复合地层中可通过理论计算确定最佳平衡计算点位。

预应力管桩水平承载力现场试验与计算研究

结合上海地区某工程中的单桩水平静载荷试验,并采用实测桩身弯矩的数据,研究预应力管桩在水平荷载作用下的受力性状。根据试验实测数据,对试验确定水平承载力的取值、地基土的水平抗力比例系数等进行分析,并将实测结果与目前规范中采用的m法计算结果进行比较分析,从中得到一些结论为今后上海地区单桩水平承载力的设计和理论研究提供参考。