苏州地铁车站基坑变形的空间效应分析及预测研究

为有效掌握苏州地铁基坑的空间变形特征,实现对其变形的高精度预测,利用数理统计及极限学习机开展基坑变形的空间效应分析及预测研究。首先,基于基坑变形监测成果,开展基坑变形的空间效应分析;其次,利用小波去噪、极限学习机及混沌理论等构建了基坑变形预测模型,以达到基坑变形的时间效应分析。结果表明,在空间效应分析方面,基坑竖向沉降变形及侧向水平位移均以西侧相对最大,其与近接既有住宅楼相关,近接既有建筑物对基坑变形的影响较大,且在不同施工阶段条件下,基坑侧位移随深度变化存在一定差异,第二、三阶段的侧位移增量相对最大;在时间效应分析方面,小波去噪能很好分解基坑变形的趋势项和误差项,但去噪参数对去噪效果影响较大,去噪过程应进行参数的优化筛选;粒子群算法能有效提高极限学习机的预测精度,混沌理论也能有效弱化误差序列,所得变形预测结果的相对误差均值均小于2%,验证了预测模型的有效性,且通过外推预测,得出基坑变形在后4个周期仍将进一步增加,但增加速率相对较小,后期在时间效应条件下趋于稳定。研究结果对开展不同区域地质条件下的基坑变形特性研究、更好地指导现场施工具有参考价值。     

我国隧道及地下工程规模和数量名列世界前茅

近20年来,我国隧道及地下工程事业取得巨大成就,建成规模和数量都名列世界前茅。这是记者在近日召开的中国土木工程学会第十一届年会和中国土木工程学会隧道及地下工程分会第十三届年会上获悉的。     

塌陷坑的地质问题研究

地面塌陷地质灾害,给塌陷区附近居民造成很大危害,通过对地面塌陷形原因的研究和探讨,采用灌浆、垫填法、加固法、跨越法等方法进行防治,从而保障塌陷区人民的生命财产安全。     

超大型基坑与地下隧道群相互影响研究

为了解决城市复杂地下结构群之间相互影响的工程难题，依托深圳某预建商业建筑基坑和地下规划交通隧道工程，对基坑与隧道群相互影响力学行为以及考虑建筑附加荷载作用下下穿隧道管片配筋设计进行研究。采用有限元计算软件建立基坑与规划交通隧道群三维数值模型和高铁隧道管片配筋荷载-结构模型，分析管片内力、基坑结构位移等指标，评价基坑与地下隧道群的相互影响。结果表明：1)在现有基坑桩-筏板基础结构设计情况下，管片内力变化幅度最大为10.85%,对后期交通隧道近接建筑基坑的影响较小；2)地下规划交通隧道施工过程中对基坑结构位移影响有限，隧道开挖后桩基础最大水平位移为1.36 mm,竖向沉降为2.44 mm,筏板基础最大水平位移为0.41 mm,竖向沉降为2.40 mm; 3)在建筑附加荷载作用下，隧道管片最大内力出现在拱顶内侧和拱腰外侧，考虑弯矩传递系数ξ时隧道管片配筋需要加强。研究成果优化了既有桩基础影响下的隧道结构配筋，可以为城市复杂隧道群的设计与施工提供参考。     

富含砂姜黏土层地下工程施工安全风险评估

为降低富含砂姜黏土层地下工程施工风险，本文通过分析区域历史地质资料，根据富水性、黏土层厚度等条件将研究区分为四种类型，同时结合风险发生的可能性、损失等对相应区域进行风险评估，划分风险分级，并通过实际在建工程验证分级成果的科学性。在此基础上，对后续工程进行风险预测，并分别从勘察、设计、施工等方面提出不同风险等级的应对措施，以降低施工风险，为后期施工提供参考。     

盾构下穿既有线时素桩加固体系的研究

在远期规划线下穿既有线的案例逐渐增多的背景下，既有线变形控制措施成为当下研究热点。本文提出一种素混凝土桩加固体系，以成都地铁5号线上下交叠隧道为工程实例，通过Midas GTS有限元软件建立三维模型对比分析地铁隧道在采取素混凝土桩加固体系前后施工对既有隧道结构的变形特征。结合现场数据，明确地表沉降和既有隧道沉降的影响规律，验证了数值建模方法的可靠性。研究表明：素混凝土桩辅以袖阀管注浆的组合加固后上覆既有结构的变形从沉降普遍变为隆起，且隆起值符合控制标准；既有隧道竖向位移、水平位移峰值及地表沉降在加固后分别减小100%（隆起减小67.22%）、74.07%、80.48%，加固效果显著。现场数据表明，地表沉降和既有隧道拱顶沉降在下穿过程中急剧增大，采用素桩加固体系后明显减小，对比数值模拟结果，两者吻合程度较好，地表沉降和拱顶沉降的误差分别为21.4%和33.9%。本研究可为类似工程施工提供指导。     

盾构侧穿水库土石坝引起的变形特性分析

为研究隧道工程侧穿水坝的安全性问题,结合宁句城际轨道侧穿汤泉水库工程背景，利用有限元软件分析了盾构机掘进过程中隧道周围土体和土石坝变形规律，并研究了不同水库水位条件对隧道施工产生的坝顶位移影响。结果表明，施工期间盾构机周围土体竖向位移呈“W”型分布，地表隆起和沉降值均符合规范限值要求；从土石坝的变形情况来看，坝体竖向位移远大于水平位移，且主要集中在土石坝的背水面，随着掘进位置与坝体距离的缩小，坝体最大竖向位移位置不断向坝顶方向上移且在坝体更深处产生影响；为保证结构安全，盾构施工应选择水库水位相对较低且稳定的时期。研究结果可为隧道盾构开挖时有较高变形控制要求的建筑物结构安全评估和工程施工提供参考。