基于深度学习的盾构机土舱压力场预测方法

土舱压力是盾构机受力状态和掌子面稳定等核心问题中的关键因素。土舱压力具有显著的空间变异性,其形成演化机制源于装备与岩土之间的复杂耦合作用,与地质特征、掘进参数等多源参数相关。然而,现有土舱压力预测方法一般未考虑空间分布特征或地质参数影响。针对该问题,提出了一种基于空间分布物理特征函数导引深度学习的盾构机土舱压力场预测方法。该方法构建物理特征函数用于解耦土舱压力空间分布特征,采用卷积神经网络和门控循环单元分别提取多源参数历史信息的空间特征和特征系数的时序特征,结合多源参数实时信息对特征系数进行预测,从而实现土舱压力场的预测。以长沙地铁四号线某区段为案例,利用该方法准确预测了土舱压力空间分布实测数据,准确率高达0.98,验证了所提方法的有效性。敏感性分析表明,不同地层中土舱压力空间分布特征系数的主要敏感参数基本一致,但其敏感度随地层地质条件的变化规律差异显著,可为复杂地层盾构机土舱压力精细化调控提供参考。

近接工程建设荷载的数字孪生试验方法

近接工程建设荷载是指城市近接工程施工扰动对既有地下结构的附加荷载作用。该荷载作用可诱发既有地下结构损伤甚至破坏,威胁城市安全,但其发展规律尚不明确。明确该荷载作用需探明近接工程-地层-既有结构三者之间的动态耦合机制,尚缺乏行之有效的试验方法。文章提出一种近接工程建设荷载的数字孪生试验方法。该方法融合数字孪生技术和混合试验技术,克服了传统混合试验技术的数值模型保真性问题,实现了近接工程建设荷载的室内试验研究。此外,通过两个交互模块实现了施工现场物理空间、数字孪生体以及地层结构物理模型试验之间的数据交互,进而建立了数字孪生试验方法的系统架构。利用该系统架构开展工程案例分析,初步验证了其可行性。

明挖法地下道路施工对邻近桥梁桩基的影响研究

为研究明挖法地下道路施工对邻近桥梁桩基的影响,以某明挖法地下道路下穿邻近城市轨道交通高架桥梁工程为依托,通过有限元数值模拟,分析地下道路基坑开挖所引起的基坑周围位移场的变化及其邻近桥梁桩基变形,探讨桩周无袖阀管加固、钢支撑施加预应力等两种方案对桥梁桩基桩身变形的影响。研究结果表明,桩周采用袖阀管注浆加固或在基坑水平钢支撑上施加适当的预应力均能有效减小邻近桥梁桩基桩身变形。