基于小波的时序改进法在深基坑监测中的应用

结合润扬长江公路大桥南汊悬索桥南锚碇采用排桩冻结法新技术的工程实际,对深基坑支撑轴力监测数据提出了基于小波技术的时间序列改进法,将时间序列分析的多步预报功能与小波对信号精加工的功能相结合,研究结果表明,采用小波改进时间序列分析方法建立的时间序列动态预测模型,其预测精度大大提高,为基坑的安全施工提供了保障,为基坑的信息化施工提供了依据。

基于Kipp和CBP模型确定含水层渗透性的现场微水试验对比研究

结合泰州长江公路大桥南、北锚碇沉井排水下沉工程,在现场开展了传统的常规抽水试验和基于自主研发的岩土体渗透性参数现场快速测试系统的微水试验以确定场区含水层渗透性。通过计算结果的对比分析表明,抽水试验法和微水试验法计算结果基本一致,但由于微水试验法具有试验周期短、成本低、设备简单、分层测试、无污染的特点。因此,与其他技术如抽水试验、示踪试验和实验室渗透试验相比,微水试验法有其独特的优越性,而且其精度与准确度完全能够满足实际测定含水层渗透性的需要,在确定含水层渗透性方面具有良好的应用前景。

工程教育认证标准要求下的河海大学地质工程专业课程体系构建

工程教育专业认证是国际通行的工程教育质量保障制度,也是实现工程教育国际互认和工程师资格国际互认的重要基础。河海大学地质工程专业课程体系建设坚持以学生为中心、以产出为导向和持续改进的三大基本理念,构建满足认证标准要求的专业理论与实践课程体系。

小波分解技术在深基坑监测数据处理中的应用

从小波分解技术的强大的去噪功能出发,提出了基于小波技术的监测数据前处理方法。结合润扬长江公路大桥南锚碇排桩冻结法深基坑的变形监测数据,利用小波分解与重构手段,对变形监测数据进行消噪滤波处理,结果表明,小波分解技术去噪合理有效,可以有效地从误差干扰的变形监测数据中提取数据所反应的原始特征,同时,也不需要监测数据的先验知识,为监测数据的误差消除的一种有效方法,具有一定的理论价值和应用价值。

基于抗突涌稳定性安全系数控制的基坑降水最优化模型研究

以广州新白云国际机场第二高速公路北段5标明挖暗埋式隧道基坑降水工程为研究对象,提出了基于抗突涌稳定性安全系数控制的基坑降水最优化模型,给出了基坑底发生突涌破坏临界状态时,对应承压含水层顶板上部剩余临界土层厚度,提出了基坑开挖时承压含水层开始降水的启动时间,以及基坑开挖完成时承压含水层的安全水位,对基坑降水和开挖提出了合理建议,最大程度地控制和减小了基坑周围地面沉降,以科学指导基坑施工。

基于GMS的抗浮设防水位研究——以合肥市轨道交通工程地下车站为例

抗浮设防水位取值的合理性不仅决定着工程的造价,更影响着工程的安全性,而预测地铁工程运营期间最高水位是确定抗浮设防水位的一项重要研究工作。结合合肥市地铁工程实例,通过分析研究区水文地质条件建立对应的水文地质模型,采用MODFLOW-USG构建研究区地下水渗流数值模型,利用PEST程序,以水位长期观测孔观测数据为依据对模型进行识别与验证;然后,在考虑百年一遇降水情况的不利条件下,使用校准后的地下水渗流模型预测各车站的最高地下水位。结果显示各地铁车站水位相比历史最高水位抬升0~5 m,在此基础上结合相关规范与历史水位资料提出各车站的抗浮设防水位,与使用历史最高水位作为抗浮设防水位的方法相比更加安全、科学。

基于目标函数法的基坑降水最优化模型求解与应用

为优化基坑降水总涌水量,求取各降水井的最优单井抽水量与最优降水井数,建立了基于目标函数法的基坑降水最优化模型。以河南省西霞院水利枢纽输水及灌区工程渠首倒虹吸段基坑降水工程为例,运用目标函数法建立了倒虹吸段基坑降水最优化模型,调用MATLAB优化工具箱对工程实例的倒虹吸段基坑降水模型进行优化求解,并采用GMS数值模拟软件对优化结果进行验证分析。优化与模拟结果表明:在满足基坑施工要求、保证周围环境安全的条件下,采用Fmincon函数和GA遗传算法优化结果分别比原抽排计划(3个月)减少总涌水量624300 m^(3)和546390 m^(3),对单井抽水量和井的数量方面也能进行合理优化。因此,采用目标函数法调用优化工具箱进行基坑降水优化设计是可行的,能取得很好的优化效果。

排桩冻结法深基坑施工监测与反馈分析

对于润扬大桥南锚碇排桩冻结法深大基坑,冻结作用使基坑的受力过程变得更为复杂,根据排桩冻结法基坑结构和场地工程地质条件,建立了大型安全监测系统。本文介绍了润扬大桥南锚碇场地工程地质条件、排桩冻结法基坑的结构和南锚碇基坑监测方案、分析了南锚排桩冻结法深基坑各项监测数据的变化规律,包括侧向土压力、内支撑轴力、排桩钢筋应力和排桩水平位移随时间变化规律,并基于施工监测进行了反馈分析,保障了南锚碇排桩冻结法深基坑的安全与稳定。监测结果分析表明,排桩冻结法是基坑工程的一种可行的施工工法,润扬大桥南锚碇排桩冻结法深大基坑的成功实践为今后类似工程的建设积累了宝贵经验。

灰色神经网络在深基坑位移预测中的应用

将灰色神经网络模型GNNM(1,1)应用于深基坑支护结构位移预测中,以润扬长江公路大桥南汊桥南锚锭深基坑为例进行实例分析,结果表明:GNNM(1,1)模型的预测结果与实测结果拟合得很好,比GM(1,1)有更强的适应性,对基坑工程三类位移增长曲线能较好地模拟,可较准确地预测基坑支护位移。

振荡试验确定倾斜承压含水层水文地质参数

为评价振荡试验在获取倾斜承压含水层水文地质参数过程中含水层倾角对计算结果的影响,基于Kipp模型推导了考虑承压含水层倾角的振荡试验解析解模型。倾斜承压含水层量纲一贮水系数和量纲一导水系数不变条件下,测试井-含水层系统的量纲一阻尼系数随着倾角的增加而增加。修正模型计算的量纲一阻尼系数与Kipp模型计算的量纲一阻尼系数偏差10%以上时,必须考虑倾角的影响并且承压含水层倾角对水头响应曲线造成影响临界角度约为34°。修正模型和Kipp模型对现场振荡试验水头响应曲线分析结果的差异表明,忽略含水层倾角会对倾斜承压含水层导水系数和贮水系数的计算结果产生较大误差。

广西速生桉树种植区水库水化学特征及其氮来源研究

研究了广西境内速生桉树林区有代表性的3个水库库水的化学特征及氮素来源。结果表明：双龙水库的水化学类型为重碳酸-钠型,秋风麓水库和公净水库的水化学类型均为重碳酸-钙型;双龙水库的水质以Ⅱ类为主,秋风麓水库的水质以Ⅲ~Ⅳ类为主,公净水库的水质以Ⅳ~Ⅴ类为主;双龙水库库水中氮素来源于大气降水和施用的化学肥料,秋风麓水库库水中氮素主要来源于化学肥料,公净水库库水的氮素来源于大气降水、化学肥料（2013年）以及生活污水和动物粪便（2014年）。

砂土渗透系数影响因素试验研究

砂土渗透系数的大小与土体的颗粒级配、土体干密度、土体孔隙比、土体颗粒粒径和土体矿物成分等因素相关。通过室内常水头渗透试验研究土颗粒粒径、土颗粒级配、土体干密度对砂土渗透系数的影响。采用控制变量法设计3大组试验,并对结果进行分析,确定了渗透系数随3种因素的变化关系。试验结果表明,砂土渗透系数随着颗粒粒径减小而减小,随级配增良而减小,随干密度增大而减小。

回归预测模型的稳健性讨论——以润扬大桥工程为例

经典的LS估计法(least squares estimation,LS estimation)是对每个观测数据都给予相同的权重,由此带来了对于异常值的处理不当,从而影响了回归模型的有效性,本文采用迭代加权最小二乘法来进行稳健估计(RobustEstimation),并基于MATLAB软件结合润扬大桥工程实例说明了此法的有效性。

强透水地层基坑降水对渗透变形和沉降安全的影响分析

为解决二元结构强透水地层基坑降水可能引发的渗透变形和地面沉降问题,以西霞院水利枢纽输水及灌区工程渠首倒虹吸段开挖基坑降水工程为研究对象,开展现场微水振荡试验和室内试验,根据勘察资料和试验结果获取研究区的水文地质参数。提出以明渠排水为主、明渠排水与防渗帷幕相结合的两种降水方案并进行基于GMS的Drain数据包数值模拟,验算不同方案下基坑渗透变形情况,同时对西北侧邻近的西霞院水利枢纽堤坝沉降安全进行分析。结果表明:两种降水方案均不会引发渗透变形和地面沉降破坏,其中明渠排水与防渗帷幕相结合的方案更适用于渗透性强、与河流水力联系密切的二元结构地层基坑降水。

丽江市黑龙潭地区水文地质条件分析

以丽江市玉龙县境内的黑龙潭地区为主要研究对象,总结了已有的水文地质资料,分析了九子海-黑龙潭地区的岩性、构造等特征。通过对研究区内及周边泉的调查研究,认为北衙组中段、上段的灰岩、白云质灰岩是研究区的主要含水层,地形切割上述含水层使得地下水出露成泉。对水样进行了水化学聚类分析和氢氧同位素分析,发现含水层主要接受大气降水的渗透补给。按照水力联系对泉点进行了划分。根据研究区内及周边地区的泉点分布分析了地下空间的特点和地下水的联系。研究结果对泉群的利用、保护具有参考价值。

基于临界水力梯度和沉降双控制的基坑降水优化模型研究

以广州新白云国际机场第二高速公路北段明挖暗埋式隧道K9+298-K9+650段基坑降水工程为例,建立了研究区地下水渗流三维数值模型,基于原设计降水方案的基坑内渗透变形和周围地表沉降的计算结果与实际监测结果基本吻合,基坑内局部发生了渗透变形破坏。为了控制水力梯度以保证基坑内不发生渗透变形,保证基坑周围地表沉降不大于地表沉降报警值,满足基坑降水工程要求和安全,提出了构建基于临界水力梯度和沉降双控制的基坑降水优化模型。基于优化模型对基坑降水方案进行优化,通过计算分析,优化方案不仅控制了渗透变形的发生,而且不会对基坑周围地表造成沉降灾害,表明提出的优化模型的合理性和科学性,对类似工程具有很好的借鉴意义。

聚类分析在地下水水质分类评价中的应用

为更好的探究聚类分析在地下水环境评价中的应用,结合重庆市藻渡水库工程,采用系统聚类法分析了水库枢纽和库区位置的地下水监测点与周围煤矿污染源之间的相互关系,运用灰色聚类法和改进的灰色聚类法对地下水监测点进行综合评价,并分析了两种方法的优缺点。最终将17个地下水监测点划分为未超标天然地下水和受煤矿开采污染的地下水两大类,分析了污染物来源并评价了污染程度,为藻渡水库工程的地下水污染防治提供了科学依据。

考虑基坑降水中总应力与土体参数变化的渗流-地面沉降耦合模型研究

为研究总应力及土体参数变化条件下基坑降水诱发地面沉降的变化机理及计算方法,以西霞院输水及灌区工程渠首倒虹吸段基坑工程为例,构建研究区地下水渗流三维数值模型。采用理论推导与实例分析相结合的方法,对基坑降水过程中的应力、参数及沉降变化进行分析对比,提出考虑总应力及土体参数变化的渗流-沉降耦合模型计算公式及方法,并对不同理论模型下地面沉降的计算结果进行对比分析。结果表明,建立的总应力与土体参数变化的渗流-地面沉降耦合模型沉降计算值最小且与实测值的拟合效果最好,可以合理解释以往研究中沉降计算值都明显大于实测值的现象,更加符合实际沉降过程。研究成果可为类似工程开展地面沉降预测提供参考和指导,具有重要的现实意义。

自动配线法求水文地质参数的优化路径法研究

针对人工配线法求取水文地质参数费时费力,而传统的计算机配线法存在操作不够简便、后台运算次数过多或缺少直观性的不足,该文基于配线法标准曲线与实测曲线基本重合的特点,采用控制点带动所有实测点沿标准曲线移动,寻找离差平方和最小值的优化路径法求到水文地质参数,提出该方法的关键在于控制点的确定,并补充手动配线法来保证计算的准确性。通过算例验证,新方法在满足精度要求的同时,大大提高了运算的速度,具有一定的应用前景。

基于灰色GM(1,1)和神经网络组合模型的基坑周边地面沉降预测分析

为了预测基坑周围地表道路的沉降,该文结合常州恒生科技园二期建设工程实例,提出了灰色GM(1,1)与神经网络模型组合构成灰色神经网格模型。基于层次分析法,选取建筑物沉降、围护结构顶部水平位移、竖向位移、地下水位作为影响地表道路沉降的主要因素,并将其作为模型的输入因素。研究结果表明,灰色神经网络模型结合三次样条插值建立的组合预测模型,具有较高的预测精度,有利于基坑的预测、预警,有效地保障了基坑施工的安全。