A new approach for time effect analysis of settlement for single pile based on virtual soil-pile model

A new approach is proposed to analyze the settlement behavior for single pile embedded in layered soils. Firstly, soil layers surrounding pile shaft are simulated by using distributed Voigt model, and finite soil layers under the pile end are assumed to be virtual soil-pile whose cross-section area is the same as that of the pile shaft. Then, by means of Laplace transform and impedance function transfer method to solve the static equilibrium equation of pile, the analytical solution of the displacement impedance fimction at the pile head is derived. Furthermore, the analytical solution of the settlement at the head of single pile is theoretically derived by virtue of convolution theorem. Based on these solutions, the influences of parameters of soil-pile system on the settlement behavior for single pile are analyzed. Also, comparison of the load-settlement response for two well-instrumented field tests in multilayered soils is given to demonstrate the effectiveness and accuracy of the proposed approach. It can be noted that the presented solution can be used to calculate the settlement of single pile for the preliminary design of pile foundation.

Secondary settlement estimation in surcharge preload subject to time effect of secondary consolidation coefficient

In order to eliminate the settlement underestimation in surcharge preload engineering, a study based on Bjerrum's creep diagram and the tangent slope definition of secondary consolidation coefficient was carried out to analyze the time effect of secondary consolidation coefficient of over consolidated soil, and a time–growth model for it was formulated. As Bjerrum's creep diagram is an idealized model, oedometer tests were performed to improve the above time–growth model of secondary consolidation coefficient for the purpose of achieving a better agreement with the actual ground situations. It is found that secondary consolidation coefficient of over consolidated soil not only decreases with the ratio of historical maximum to current effective stress of soil(OCR), but also increases with the development time of secondary consolidation. No matter how large OCR is, the long-term time effect of secondary consolidation coefficient of over consolidated soil is all significant. Based on the above results, a model for settlement estimation was formulated and a case study to estimate it indicates that the settlement estimated by our method is 2–5 times larger than that estimated by the previous method. Moreover, the larger the OCR is as well as the longer the service life is, the larger the difference between our method and the previous method is. Thus, the post-construction secondary settlement in surcharge preload engineering will be underestimated when neglecting the time effect of secondary consolidation coefficient in over consolidated state.

使用TimeGAN和LSTM神经网络预测隧道开挖引起的建筑物沉降

隧道开挖可能引起施工场所附近建筑物的沉降,进而导致建筑物破坏。考虑到建筑物沉降的传统预测模型难以处理复杂非线性数据的问题,以宁波地铁5号线同德路站—石碶站区间监测数据为例,使用时间序列对抗神经网络(TimeGAN)对原始监测数据进行扩增,建立了基于长短期记忆神经网络(LSTM)深度学习网络的建筑物沉降预测模型,分析了原始监测数据扩增前后建筑物沉降预测模型的预测结果。结果表明:TimeGAN新生成的数据与原始建筑物沉降数据重叠性较好;新生成建筑物沉降数据的判别分数(Discriminative Score)、预测分数(Predictive Score)分别为0.1759和0.0412;新生成数据与原始数据相似程度较高、较好的保留了原始数据的预测特性;与原始数据相比,使用新生成数据进行建筑物沉降预测,LSTM网络预测结果的准确率提高了23%;TimeGAN-LSTM网络预测结果的准确率达到了80%、预测值与监测值吻合性较好。研究成果对隧道开挖的正常施工具有一定的参考价值。

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。

赛车道软土路基PHC桩负摩阻力中性点的时间效应

武汉赛车场跑道下伏的深厚软土层给桩基的设计与施工带来不小阻碍,桩基的负摩阻力及其中性点的确定对工程的稳定性具有非常重要的影响。为检验武汉赛车场跑道软土路基的预应力高强度混凝土管桩(PHC)设计的合理性以及为后续桩基改进方案的提供技术支持,选择典型地层开展了堆载作用下桩与桩间土的沉降监测,根据桩与土的相对沉降变化规律研究负摩阻力中性点的时间效应。结果表明,该场地的PHC桩的桩周土沉降约是桩沉降的6倍,具有明显的负摩阻力特性,桩周软弱土的下限深度为13.0 m;随着时间增加,中性点向上移动;中性点深度随时间变化具有三阶段特征,采用指数函数的中性点时间效应预测模型能较好反映中性点初始值、中性点变化规律与速率以及最终稳定值,与规范法比较,预测模型计算的中性点深度具有更高的准确性,由此得到了两个试验场地的中性点稳定值分别为4.43 m与5.72 m。研究还表明三向土工格栅能有效降低桩间土的沉降,也能降低桩-土的差异沉降,使中性点上移,减小负摩阻力,提高桩的承载力。本研究对了解负摩阻力对桩基性能发挥有一定的参考价值。

软黏土基坑开挖诱发坑外地表沉降的时效解

对比理论和实测研究成果,发现既有坑外地表沉降计算方法不适用于蠕变效应显著的软土基坑。借助Lame方程和三参量黏弹性地基模型,推导得到柔性挡墙任意变位诱发坑外地表沉降的时效半解析解;将理论计算方法应用于杭州软土地区的两个深基坑工程实例,分析了从基坑开挖到地下室回筑的施工全过程中坑外地表沉降的发展规律。结果表明:(1)软土蠕变诱发不依赖于挡墙附加侧移的地表沉降,不仅导致软土基坑开挖期间的地表最大沉降与挡墙最大侧移之比远大于非软土基坑,而且引起坑外土体在地下室回筑期的持续沉降;(2)软土蠕变诱发的地表沉降随挡墙侧移的增大而增大,表现为凹槽沉降模式;(3)深厚软土深基坑的地表最大沉降与挡墙最大侧移之比主要受软土蠕变性和施工时间等因素的影响,与挡墙侧移量的关系不明显。

某二类居住项目提前封闭沉降后浇带分析研究

北京市大兴区某二类居住用地项目为多栋高层住宅环绕地下车库建筑,为消除差异沉降不利影响,设置了多条沉降后浇带,后浇带的存在严重制约项目工期。根据场地地质条件、地基基础方案以及上部结构荷载分布情况,采用PLAXIS3D进行沉降分析,并结合实际工程经验论证提前封闭沉降后浇带的可行性,结果表明提前封闭沉降后浇带可行。该项目提前封闭了沉降后浇带,实现了预期目的。

中国早期国家形态与时空秩序——以七星河汉魏聚落遗址为例

时空观是文明的基本架构,与早期人类文明中的社会形态、人居模式都有着重要联系。随着近年来对三江平原七星河流域的考古发掘和调查,发现了密集且保存完好的汉魏时期古代人类聚居遗址。这些物化证据表明:在距今两千多年前的汉魏时期,生活在我国东北三江平原七星河流域的先民正在历经“游居—半游居—定游混居”的生活状态;族人的时空认知也从游猎社会的弥散性时间,逐渐转向农耕社会的循环性时间,并开始建立起天人合一的礼制序列和天道循环的时空观。部分地区还出现了早期国家的形态特征。

一种融合时序特征的网络场景识别算法

针对网络场景识别问题,提出了一种基于语义识别改进的树模型识别算法框架,利用语义分析提取网络时序特征,纵向表达用户活动轨迹,可更加直观地表征办公、宿舍和食堂等场景。同时,通过对数据通信物理模型拟合的网络环境特征(设备之间的路损、干扰等)进行识别,获得网络环境内设备的款型、安装的疏密和用户的负载等信息。进而基于决策树模型框架,耦合上述两类特征生成场景识别算法框架。通过耦合网络环境的流量特征及网络规划特征,全局框架具有智能识别网络场景的特点。算法针对多个数据集样本进行验证,证明所提方案均能对不同场景进行有效识别。

高速公路下伏采空区路基沉降现场监测与分析

以萍乡中环东路为背景,通过阵列位移计自动监测与自行研制的小型北斗信号接收机相结合,对采空区路段路基沉降变形进行实时监测,并与非采空区路基沉降进行对比分析。结果表明:采空区对路基沉降变形有一定影响,通过现场埋设混凝土板的方法可有效控制下伏采空区路基沉降;C2、C3断面沉降量增长稳定,与时间线性关系显著;C1断面沉降量受交通荷载影响较大,整体沉降量较大,且路面沿横断面向路线中心倾斜,需对C1断面路线中心处进行加固处理。

改进GM(1,1)模型在城市轨道交通工程基坑沉降预测中的应用研究

针对城市轨道交通工程基坑沉降监测数据长期、非等时距的特点,构建了一种基于滑动窗口的非等时距改进GM(1,1)模型。基于滑动窗口更新GM(1,1)模型变量,充分利用GM(1,1)模型适用于短期预测的优势;利用时距信息对累加生成序列赋权,削弱非等时距观测产生的影响,从而提高模型预测精度。通过对某城市轨道交通工程基坑沉降监测数据进行预测分析,发现改进GM(1,1)模型预测结果的均方根误差与平均相对误差分别为1.12 mm和9.25%,相较于传统GM(1,1)模型分别提高约32%和21%,验证了改进GM(1,1)模型能够更好地满足基坑工程沉降预测的应用需求。

基于电力现货市场的零售分时用户结算模式研究

该文探讨了在电力市场发展中,中长期交易与现货交易如何实现有效衔接以及分时段交易的重要作用。文章通过引入分时电价机制,阐述了如何引导用户从传统的全月统一电价模式转向更加灵活的全月24小时电价模式。本文提出了一种现货市场零售分时用户结算模式,该模式首先根据月度总用电量进行第一次结算,再计算出准确的电费,利用两次结算结果的差异执行补差操作,旨在提升电费结算的准确性与效率。文章提供了一个用于计算零售分时用户电费的数字化系统设计案例,展示了该结算模式的实际应用。应用证明,这种结算模式的创新有利于推动分时交易机制落地,激励用户积极参与负荷调节,并为构建新型电力系统提供了实践案例。

基于时序InSAR技术的南京市地铁沿线沉降监测分析

近年来南京市新增多条地铁线路,为探究地铁建设及运营中造成沿线及周边区域沉降的隐患问题,本文利用时序InSAR技术获取了南京市区沉降速率场、累计沉降量和沉降时间序列,并结合降水数据研究对沉降区的影响,对地铁线路的典型沉降区及其周围进行了详细分析。研究结果表明,南京市呈现不均匀沉降,位于长江漫滩区,集中在江宁区沿岸、建邺区、鼓楼区等市中心区域,其中浦口区中部沿岸沉降最为明显,年沉降量最高达-55.9 mm,面积约15.6 km^(2);地铁2、4、7、10号线部分线路沉降较为明显,以浦口区的定山大街与临江·青奥体育公园站为例,累计沉降量最高为-172.8 mm;南京市地铁沿线沉降速率与降水量存在关系,受强降雨影响,土壤中孔隙水和其中所含的气体孔隙压力增加从而影响沉降。

基于PXI实时平台铰接式车辆转向轨迹特性分析

根据双油缸“缸体前置式”布置的地下矿用铰接车转向系统的结构特点,获取油缸行程和整车转向角度之间的关系,并对转向过程中前后轮的坐标位置进行分析,获得数学模型。基于Simulink搭建分析模型,获得不同运行速度时的转向轨迹。基于ADAMS建立某铰接车的多自由度分析模型,与转向轨迹模型结合,嵌入PXI驾驶员在环测试实时平台,对整车的转向轨迹进行分析;基于实车测试,选取双移线转向工况,根据结果对仿真结果进行验证。分析可知:车辆运行速度低于6m/s时,行驶稳定性良好,转向过程比较平缓;当速度高于6m/s时,应该先减速,当到达适合转向行驶的速度再实施转向动作;驾驶员在环实时测试模拟、数学模型与实车测试获得转向轨迹,具有较高的重合度,转向角的误差小于3%,进一步地说明转向轨迹分析的准确性,为实际设计提供参考。

隧道穿越巨型岩溶弃渣回填体结构沉降监测分析与防控

针对成贵铁路玉京山隧道穿越巨型溶洞与深厚弃渣回填体系统,分析了弃渣回填体中隧道结构的沉降风险,提出了弃渣回填体中隧道基底处理的方案以及线路跨越的优化结构形式,并通过施工期与长期沉降监测分析了相关方案的可靠性。结果表明,在未经加固的情况下,隧道结构在大规模弃渣回填体中可能会发生高达98 mm的工后沉降,难以满足结构安全以及线路长期运营安全的相关标准。为此,提出了隧道开挖范围及两侧的回填体注浆预加固,以及隧道基底回填体钢管桩注浆加固的基底处理方案,并优化设计了“回填体暗挖隧道衬砌结构防护+洞内连续梁跨越”的组合结构形式。施工期以及长期沉降监测表明,回填体与基底的注浆加固处理能够有效填充空隙并黏结弃渣颗粒,控制回填体的分层沉降。隧道基底沉降变化基本在240 d之后趋于稳定,所有测点的沉降值均能够控制在10 mm之内。然而,各断面左、右测点呈现出较为明显的差异沉降,这说明将轨道设置在洞内连续梁桥上的结构方式在本案例中是合理、必要的。

浅谈提高粗杂铜原料验收结算及时率

介绍了粗杂铜原料验收结算及时率主要影响因素,通过精细化管理,加强过程控制,采取合理安排卸货、钻样和制样工作,加快异常原料处理流程等相应措施,降低了粗杂铜结算超时所占比例,提高了原料结算验收及时率。

富水砂层冻结暗挖法C形联络通道设计与工程实践

为解决复杂环境和富水砂层中地铁盾构叠落区间C形联络通道安全实施的问题,采用以“先下、后上、再中间”为施工工序的分部暗挖工法和与之匹配的分时间、分区域冻结辅助工法。首先,根据埋深确定各部位的冻结壁厚度及其他主要冻结参数,并对冻土进行试验,取得各层位冻土强度指标;对冻结壁进行强度验算,验算结果满足安全系数要求。其次,合理布置地面垂直及隧道内水平冻结管并采取技术措施减小交叉冻结、冻胀的影响,保证冻结效果。再次,在联络通道各部位预埋注浆管,根据解冻进程,从下至上以“多点、少量、多次、均匀”的方式进行融沉注浆,控制结构和地层沉降。最后,施工期间对冻结壁、结构、地面及周边环境状态进行监测,并根据监测数据对施工进行修正指导。结果表明:采用该冻结暗挖法施工C形联络通道安全可靠,冻结壁强度高、止水性好、冻胀融沉小,结构受力变形及对周边环境的影响均较小。

220 kV变电站场地地基单桩沉降时间效应数值模拟

以某地区220 kV变电站场地地基单桩作为试验对象,构建桩土系统相互作用模型,利用行波分解的波动分析程序,通过拉普拉斯变换、波动分析程序和梯形积分等方法求解出相关数值,模拟静荷载作用下桩土参数、弹性模量、下层土厚度、蠕变量对220 kV变电站场地地基单桩沉降时间效应的影响。试验结果表明:桩土参数对220 kV变电站场地地基单桩沉降的影响较大,地基单桩周围土体受到地基单桩桩顶静荷载力作用时,随着时间增加,会发生一定幅度的沉降,当桩侧土体剪切波速最大时,短时间内单桩桩顶沉降量会趋于平稳且沉降量最小;内摩擦角和地基单桩沉降量成反比;当弹性模量增加时,单桩桩顶沉降量会随之降低;下层土厚度与沉降稳定时间成反比;蠕变量随自重应力作用时间增加而逐渐降低,当作用时间为2000 d时,桩顶沉降量最大。

灰色Verhulst-时间序列组合模型在沉降监测中的应用

针对传统单一的灰色模型、时间序列模型在进行沉降监测数据模型存在精度较低的问题,本文提出了一种灰色Verhulst模型和时间序列模型的组合优化模型。首先,对灰色Verhulst模型、时间序列模型的基本理论进行阐述;其次,建立了灰色Verhulst-时间序列模型,即以灰色Verhulst模型得到的样本数据拟合值作为时间序列模型进行预测的样本值;最后,通过以某建筑物沉降监测点为例进行计算并进行灰色Verhulst模型、时间序列模型以及灰色Verhulst-时间序列模型的预测结果对比。实验结果表明,灰色Verhulst-时间序列组合优化模型的预测精度最高,均方差为0.3275 mm,验证了该组合模型更贴合建筑物沉降的变形趋势。

330 MW发电厂厂用电零序保护越级跳闸原因分析及处理

国能驻马店热电有限公司(以下简称驻马店公司)1号机组厂变A分支零序过流动作跳闸,厂用电快切装置闭锁切换,导致6 kV IA段母线失电。对机组跳机原因进行分析,并提出了全新的6 kV厂用电设备微机综合保护装置校验及开关实际分闸时间测定方法,对分析保护时限配合以及实际厂用电保护定值整定的可靠性具有一定的参考价值。