基于ESMD-FE-AJSO-LSTM算法的水闸深基坑变形预测

水闸深基坑开挖变形具有明显的非线性和非稳定性特征,基于此,引入极点对称模态分解算法(extremepoint symmetric mode decomposition method,ESMD)对水闸深基坑开挖变形原型监测序列进行多模态分解,并基于模糊熵(fuzzy entropy, FE)理论对各分解分量进行模糊多模态相空间重构,从而有效甄别水闸基坑变形不同时间尺度有效物理特征。构建基于人工水母搜索算法(artificial jellyfish search optimizer,AJSO)优化的长短期记忆(long short-term memory,LSTM)人工神经网络模型,以重构后的各重构子序列为基础进行优化训练,并把训练后的各预测模态分量合并,实现对水闸基坑开挖变形动态预测和分析。以张家港市十一圩江边枢纽改建工程基坑开挖变形监测为例,采用上述方法对该枢纽工程基坑开挖过程变形进行预测和分析。结果表明:基于ESMD-FE-AJSOLSTM算法的水闸深基坑变形预测方法能够有效预测基坑开挖变形非线性特征,相比传统LSTM、循环神经网络(recurrent neural network, RNN)和支持向量机(support vector machine,SVM)等算法具有更高的预测精度和稳定性,为实现对基坑开挖安全性态实时科学诊断和分析提供技术参考。

高水位软弱地质条件下长输管道顶管发送沟形式探究

在长输管道施工过程中不可避免需要进行顶管穿越。穿越深度较大时,顶管工作井和管道发送沟的制作受地质条件影响较大,如施工区域地下水位高、土质软弱,采用常规开挖加钢板桩(横撑)支护的发送沟模式存在土体侧压力过大导致支护体系变形垮塌的风险。通过某项目铁路顶管穿越工程的设计及施工情况,对比分析多种管道发送方式,提出了一种灌注桩加高压旋喷桩止水帷幕支护,内部冠梁、腰梁加内支撑的基坑结构体系作为管道发送及接收井,并成功完成了管道发送,同时可为类似高水位、软弱地质条件中顶管管道发送方式的选择、设计及施工提供参考。

钢换撑支撑体系下狭长形基坑围护结构受力及变形分析

依托某大型深基坑工程,通过自动化监测和数值模拟,研究采用钢换撑支撑体系的狭长形深基坑在开挖过程中基坑支撑围护体系变形特性、受力特点及周边地表沉降变化趋势。该文采用Midas GTS建立基坑模型,分别针对有钢换撑断面及无钢换撑断面,探讨钢支撑水平间距、第3道钢支撑距基坑底距离、钢支撑预加轴力及基坑围护桩桩径的变化对围护桩结构变形与受力及周边地表沉降的影响。结果表明:(1)不同钢支撑水平间距对围护结构变形及周边地表沉降控制效果不同,钢支撑水平间距越小,基坑桩体位移、桩身弯矩、地表沉降值越小;(2)第3道钢支撑的位置对基坑稳定性影响不大;(3)通过施加钢支撑预加力,可以有效控制基坑围护桩体变形及周边地表沉降值;(4)随着围护桩桩径的增大,围护结构变形及地表沉降值均有所减小,但超出某一桩径时,基坑变形及周边地表变形对围护桩桩径的敏感性将减弱;(5)对于底板浇筑完成的基坑工程,钢换撑在控制基坑结构变形、受力及周边地表沉降方面并无明显效果,在综合考虑各项工程条件的情况下,可取消钢换撑架设。

长条状深基坑土方开挖外运施工方法与技术研究

在长度远大于宽度的长条状深基坑施工过程中,土方开挖直接影响深基坑的稳定性和安全性,土方外运方式直接影响开挖效率。通过对轨道交通在建车站主体长条状深基坑土方开挖外运开展研究,设计了包含临时便道外运阶段、土体台阶倒运阶段、门式起重机外运阶段的土方开挖外运方法,并详细分析每个阶段的过程和特点。其中,临时便道外运阶段土方开挖外运效率最高,可以完成62.19%的土方开挖外运,而土体台阶倒运阶段和门式起重机外运阶段分别完成22.45%和15.36%的土方开挖外运。本文研究结果可为其他类似深基坑土方开挖外运提供参考。

大跨径双层桥梁水中主墩超深基坑施工关键技术研究

桥梁结构位于水中的墩台,必须考虑水中作业环境下的特殊要求。采用可行的围堰方法、合理的支护体系和更安全、易操作的施工方法是水中施工作业的关键。依托工程案例,主要介绍采用双层拉森钢板桩作为主墩围堰的超深基坑支护体系施工工艺,经实践,施工方便、安全高效,在内河水域施工中是一个很好的选择。

软土狭长形基坑“跳仓式”取消换撑施工技术

深基坑工程中,为保障底部钢支撑拆除后基坑变形这一问题,在常规深基坑围护图纸中都会设计钢支撑换撑工艺,但换撑工艺存在着施工工程量大、施工难度大、施工成本高等诸多问题,现场实施过程中较为困难。通过在上海软土狭长形基坑项目中开展的取消换撑试验,从地下连续墙测斜与钢支撑轴力角度,分析了取消换撑后基坑变形增量数据,总结了换撑施工段与取消换撑段的变形差异,提出了“跳仓式”取消换撑施工技术,节省了施工工期,也节约了工程成本支出。

软土地区超高层建筑岩土工程关键问题及沉降控制研究

以上海中心大厦为例,对软土地区超高层建筑桩型选择、桩基承载力计算、沉降计算参数取值及沉降计算等岩土工程关键技术问题进行了总结和研究。超高层荷载大,对桩基承载力要求高,桩型选择需结合周边环境、桩基承载力要求、施工可行性等因素综合考虑后确定,软土地区超高层建筑采用后注浆大直径超长灌注桩是适宜的。超高层建筑基础沉降要求高,需结合地层条件、结构特点、荷载分布情况、周边环境等因素综合考虑,确定沉降计算参数及计算方法。经采用多种计算方法进行沉降预测,塔楼沉降量估算值为75~120 mm,最终实测总沉降量约100 mm,有限元法的预测结果与实测值更为吻合,其中结构封顶时沉降量占最终沉降量的90%左右,沉降变形主要发生在工程建设期间。

狭小空间大管径超长溜管浇筑超大底板施工技术分析

为提升狭小空间下深基坑超大底板的施工质量,文中依托某超高层建筑项目施工实践,对该项目超长溜管单侧浇筑方案及施工技术进行分析,并评估大体积混凝土温控效果。结果表明,溜管浇筑工艺的最快浇筑速度达到了650 m^(3)/h,是常规汽车泵浇筑速度的8倍,节省造价58万元,具有较好的社会效益和经济效益;所有条件下的温度监测数据均满足设计要求,表明蓄水保温法对混凝土的温度控制具有良好的应用效果。

受限条件下超大跨明挖隧道横向分幅实施方案设计研究

城市核心区明挖隧道的建设受地下管线迁改等因素的制约日趋严重,合理的分幅、分区设计对工程的可行性及进度等具有重要意义。以上海某明挖隧道工程为例,采用沿长条形基坑横向分幅施工的方法,避让了现状110kV电力排管。通过在超大跨度段反弯点附近设置纵向施工缝,实现隧道主体结构两阶段浇筑,并采用临时隔墙、临时肋板、临时牛腿及传力带等一系列措施,实现两阶段施工结构体系的转换,确保了深基坑的安全。通过结构受力分析,验证了纵向施工缝位置选取的合理性,可为今后类似工程的实施提供参考。

某超深超长地下室结构难点分析与设计

由于城市建设用地的紧张和"停车难"等问题的日益突出,人们大规模开发和利用地下空间,超深超长的地下建筑日益增多,此类地下室结构设计技术难点更多更复杂。以厦门某项目B地块6层地下室为例,该项目地下室结构设计存在抗浮设计水位高、温度应力大、基坑支护需加固等诸多难点。针对以上难点,通过深入分析合理确定抗浮锚杆设计方案、采用特殊的防水设计做法、设置合适的后浇带及计算温度应力等抗裂措施,并结合工程情况采取合理的基坑支护加固方案,希望对类似超深超长的地下工程开发设计提供借鉴。

滨海沼泽区地铁车站深基坑开挖变形

滨海沼泽区狭长型地铁车站深基坑并不多,上部淤泥土和地下富水导致此类基坑开挖难度比较大.选取青岛地区此工况下的地铁车站深基坑开挖进行实时监测,并运用Midas GTS NX软件建立三维数值模型进行分析.分析表明:桩体深层水平位移-深度变形曲线呈现“弓”形,最大围护桩水平位移出现在0.55 H(H为基坑开挖深度);基坑周边地表沉降为小沉降量的抛物线形,最大沉降点距离基坑0.6H,沉降量约为0.058%H;围护桩最大水平位移δh_(max)与地表最大沉降量δv_(max)之间存在δv_(max)=0.88δh_(max)的关系.此外,与其他地区工况下的深基坑工程相比,沼泽区富水深基坑开挖变形呈现出相似的变化规律.

深厚软土狭长基坑地连墙变形特性

为研究南沙港地区软土深基坑内支撑式地连墙变形特性,以广州南沙港铁路明挖隧道深基坑为工程背景,通过大量实测数据统计分析,对比已有研究成果,探讨狭长基坑开挖墙体测斜、墙后地表沉降及其因素影响。结果表明:墙体测斜呈“两头小、中间大”的内凸型,最大侧移量主要分布在20~35 mm,占比高达83.6%,最大侧移变化范围为(0.07%H,0.38%H),平均值为0.22%H,相比宽大基坑的墙体抗侧移变形能力要强,其中H为基坑开挖深度。墙体最大侧移所在位置深度范围为(H-6,H+3),且大多数位于开挖面附近,墙体侧移主要影响深度范围约为2H,深度效应显著。墙后地表沉降主要影响范围为(0.17δ_(hm),1.60δ_(hm)),平均值为0.864δ_(hm),其中δ_(hm)为墙体最大侧移量。墙体最大侧移随墙底以上软土厚度增加呈缓慢增长趋势,随插入比和支撑刚度的增大而缓慢减小,当插入比和支撑刚度超出某一量值,继续增加对墙体变形控制无明显作用。可见,合理的围护体系设计对基坑变形控制至关重要。

基于三维数值模拟的深长基坑空间效应特征研究

地铁车站建设往往为深长基坑布置形式,基坑的稳定性设计一般采用平面应变的假定。在工程实践中,深长基坑两端附近的变形空间效应逐渐得到工程界的认识,如何利用空间效应对工程设计、施工进行优化,是当前基坑研究的热点之一。依托光谷五路地铁车站深长深基坑工程,通过数值模型还原基坑开挖过程变形情况,研究了开挖面动态推进时的固定断面上不同部位的响应特征,分析了开挖面后不同距离处的静态空间效应,探讨了基坑壁变形、支撑轴力和立柱垂直位移的空间响应规律,并得出空间效应与影响距离的关系基本符合“S”型分布的规律。

HUC组合钢板桩在狭长场地深基坑支护中的应用

传统的基坑支护形式经常受到开挖场地大小、深度和工程地质、水文地质条件等因素所限制,无法适用于一些特殊情况的基坑施工场地。为了突破局限,HUC组合钢板桩应运而生。本文以HUC组合钢板桩的工程结构形式、施工特点、变形形态进行介绍,结合福州市某新建配餐生产车间水泵房基坑工程实例,对该支护体系应用在狭长场地深基坑支护中的情况进行探究和分析,验证了HUC钢板桩应用于地下水位高、坑边荷载大的复杂施工条件狭长场地深基坑支护的合理性与适用性,为同类地区相关支护工程提供工程借鉴。

组合型钢支撑在狭长型深基坑中的应用

南京老城区有很多受限于场地环境因素的狭长型基坑,且很多基坑临近古秦淮河,土质条件较差。这就使得这种类型的基坑对支护结构要求较高,而深基坑工程许多原有的施工工艺存在着诸多限制条件,已经不能满足这些工程的建设需求,从而促使越来越多的新型工艺在深基坑工程中得以应用,文章以南京某项目为例,详细阐述了组合型钢支撑在深厚软土中的应用。

深基坑超长双管斜撑施工技术

深基坑工程是危险性较大的分部分项工程,合理的基坑支护方式,可以确保施工安全、加快施工进度、节约工程成本。某深基坑工程因现场条件限制,局部采用双钢管作超长斜撑,并在斜撑中部设格构立柱固定。实践表明超长双管斜撑安全可靠、安装方便、综合成本低、支护深度大等优点。超长双管斜撑施工技术可应用于局部深基坑支护,具有一定推广价值。

深厚软土地层含超长灌注桩的地下车站施工技术

深厚软土地层由于具有承载力低、含水量高、压缩系数大等特点,容易产生较大的工后沉降。对建于深厚软土地层的市域铁路地下车站,采用了超长钻孔灌注桩将车站结构荷载传递到基岩持力层,减小了车站的沉降,解决了深厚软土地层强度不够的技术问题。利用超声波法进行检测,现场检测结果表明:采用跳挖法施工上部含空桩的超长钻孔灌注桩,保证了上部空桩孔壁稳定性;采用三轴搅拌桩加固超深软土地层地下连续墙,保证了超深地下连续墙槽壁稳定性。

深圳滨海地区超长深基坑监测实例分析

文章以深圳滨海大道改造工程下沉隧道基坑为研究背景,通过监测围护墙体侧移、立柱竖向位移、地表沉降和支撑受力,开展关于滨海地区超长深基坑施工力学效应研究,分析总结基坑受力和变形规律。研究表明:截至2022年12月13日,基坑全线基本开挖完毕,最大开挖深度为35 m,实测数据显示墙体侧移,地表沉降、支撑轴力和立柱沉降累计增量均小于设计容许值,基坑整体安全可控,研究成果可为超长深基坑开挖施工提供有益的借鉴。

近接运营线路超长深基坑分坑施工方案比选研究

依托福州滨海快线火车站基坑工程,制定两套近接运营线超长深基坑的分坑施工方案,采用FLAC3D软件对分坑施工全过程进行数值模拟,重点关注围护结构与近接运营线的水平位移变化规律。分析结果表明:两套分坑施工方案的围护结构水平位移分布规律大致相同,均呈上部小、中部大的“鼓包”状;两套分坑施工方案的运营线水平位移分布规律也大致相同,一期开挖使运营线呈现出4处“局部凸出”形态,二期开挖则使其水平位移整体增大。

深基坑邻近天然气长输管道垂直位移监测方法

针对邻近天然气长输管道垂直位移不能实现全角度铰孔,导致精度过低的问题,以黄土高原丘陵沟壑区黄土塬邻近天然气长输管道为研究对象,监测深基坑开挖下长输管道垂直位移.分析工程管道结构,计算测量准则参数,布置监测位置.构建数据管理方程式,设置多个监测点,分析垂直位移变化量,根据形变控制方程式研究位移过程中所受的弹性形变程度,实现天然气长输管道异常数据定性检测,根据定量分析模型,得到不同影响因素下的管道垂直位移距离,实现天然气长输管道异常数据定量检测.通过数值模拟计算输出的参数数据,确定天然气长输管道渗流结构有限元模型,根据得到的天然气初始孔隙水压力云图调整参数,实现位移监测.实验结果表明,研究的垂直位移监测方法能够实现360°、5 km^(2)的监测,监测量程不限,输出数据为三维数据,监测精度可以达到5 mm.