悬臂式支护结构设计中土层参数分算与合算的探讨

针对基坑支护设计中土层参数的选取问题,以悬臂桩支护结构为例,在基坑支护设计中土层参数分别采用分算与合算两种方法计算,结果表明：当各土层差异较大时,采用两种方法计算得出的最大弯矩和埋深相差较大;采用合算的结果较小,分算的结果较大.采用m法对分算与合算的设计计算结果进行悬臂桩的位移和转角的计算,其结果都能满足工程技术相关规范要求.但合算的计算结果更经济,更符合工程实际需要.     

深基坑支护结构的实用计算方法及其应用

对深基坑支护结构的受力和变形计算提出了一套系统的实用计算方法,较好地解决了基坑支护结构设计、计算的关键问题,并在广州地铁和许多重大基坑工程应用中取得了较好的效果。该方法把支护结构简化为一竖放的弹性地基梁,支撑、锚杆及岩土体用弹簧系统来代替,岩土的弹簧刚度可用岩土的变形模量来计算, 针对基坑工程施工和结构的动态特点,提出了一套系统的计算方法,其中包括考虑施工过程的增量计算法、合理确定支护结构入土深度的计算法、支撑加预应力及支撑拆除的计算方法等,并应用提出的增量法,首次较完整地对国际上著名的支护土压力Terzaghi-Peck表观土压力给出了理论解释,对岩土的变形模量提出采用承载力反算的经验方法,为岩土参数的确定提供了更简便的方法。这一系列的研究成果为深基坑支护结构的设计提供了一套新颖的实用计算方法,较好地解决了基坑支护结构中的一系列设计计算难题,已在工程实践中成功应用。     

深基坑桩锚支护结构考虑开挖过程的分析计算

按弹性杆系有限元法模拟具有多层锚杆的桩锚支护结构体系施工开挖支护过程,通过工程算例,与不考虑开挖过程的计算方法进行了比较,计算分析结果表明,不考虑开挖过程的设计方法是不安全的。     

隧道围岩弹塑性随机有限元分析及可靠度计算

在弹塑性有限元分析的初应力法基础上,推导了弹塑性随机有限元增量初应力法的计算迭代格式,结合可靠度理论,给出了围岩稳定的可靠度分析方法,在计算出可靠度的同时还给出了围岩和锚喷支护结构的应力特征值。并对一工程算例进行了详细的分析和讨论,得出了一些有益的结论。     

多剖面反算滑带土抗剪强度指标的研究

基于最小二乘原理,首先探讨了采用多个剖面反算滑带土综合抗剪强度指标的方法,其次,根据滑动带物质结构组成或是否受地下水侵蚀的不同,反算不同滑动段多种强度指标。以工程实例介绍了两种方法的应用,并以两种方法反算的强度指标进行滑坡推力计算,对结果进行了对比分析。结果表明,前者在简单小型滑坡治理设计计算中其精度仍是较为可靠的,而在大中型复杂滑坡治理设计计算中采用后者将更为合理和可靠。     

中心岛法实用设计计算方法研究

在城市建设中越来越多的大面积深基坑采用中心岛顺作、周边预留土台逆作的开挖支护方式。该法不仅节约工程造价,而且节省大量工期,但目前仍缺乏简单、合理的设计计算方法。基于Rankine土压力理论,采用图解法得到中心岛被动土压力的分布模式,该土压力分布在单一土质条件下随埋深呈现为3段折线。根据上述土压力分布和基坑工程手册[1]有关悬臂结构的设计思路,提出中心岛法围护结构的设计计算方法,并提供一个算例。经算例验证该法简单实用,便于工程师使用。     

填土表面倾斜时的主动土压力计算

支护结构工程中,当坡顶填土表面倾斜时,无法采用常规的土压力理论进行计算。探讨了《建筑边坡工程技术规范》存在的问题,提出了推荐方法。通过算例验证了推荐方法,具有计算简单、计算结果合理的优点,可供工程设计中参考使用。     

软土非线性固结计算若干表格及应用

为方便非线性固结理论在实际工程中的应用,基于软黏土非线性一维固结理论,给出了能综合考虑软土压缩性和渗透性的非线性特性、自重应力沿深度实际分布、逐渐加荷等影响的软土非线性固结计算若干表格,并通过算例说明了其应用。为工程计算和相关理论研究提供了工具和参考。     

数值流形元中水压力与开挖作用的模拟方法研究

水是影响岩土工程安全性的活跃因素,开挖是岩土工程中常见的工程作用,作为一种较新的数值方法,数值流形方法在这两方面的研究仍然较少,影响了数值流形方法在实际工程中的应用。针对结构面可能承受三种不同类型的水压力作用,分别给出了相应的计算公式以计算水压力对岩体结构的影响。数值方法中常删除开挖区域块体和单元的做法模拟开挖,这种处理方法易于描述且物理意义明确,相应的算例表明将它引入数值流形方法之后,数值流形方法能够合理地模拟开挖后的围岩变形,扩展了数值流形方法的应用范围并为更深入研究流形方法奠定了基础。     

顶管矩形工作井复合式后背墙反力分布研究

顶管工作井在顶进施工过程中受力复杂,主要表现在：确定千斤顶推力在内部结构、围护结构和后背墙外侧土体之间的作用力是如何传递,土体变形对墙背土体抗力发挥的影响以及其对结构内力计算分析的影响。对现有顶管工作井计算方法进行归纳基础上,通过对工程算例建立数值计算模型,求证了后背墙各部分反力在宽度和深度方向上的分布规律,为探求一种合理简化更加接近实际的顶管复合式后背墙结构计算方法提供参照。     

煤层底板水害防治智能决策支持系统框架构建

煤层底板突水是华北型煤田煤矿生产过程中一种常见的水害类型,为解决水害防治工程的科学决策问题,进一步提高防治水工程的可靠性,提出构建智能决策支持系统的技术思路。智能决策支持系统是传统决策支持系统与人工智能技术相互融合的产物,在分析底板水害防治决策支持功能需求的基础上,提出“数据-模型-方案”一体化设计流程,从数据导入、模型驱动、智能决策等3个层次构建底板水害防治智能决策支持系统的基本框架。将模型驱动层进一步细分为方法库、模型库、知识图谱构建3项专业化服务,模型库包括底板突水空间点预测模型、疏水降压数值模拟模型、注浆改造工程可靠性分析模型、隔离工程设计模型及底板水害监测预警模型。系统最终输出的决策方案包括底板突水危险性分区、疏水降压Q-t-s方案、区域注浆改造设计及工程可靠性评价、隔离工程设计、底板突水监测预警警情发布。系统通过注浆过程的反馈-控制、突水监测预警的深度学习、疏水降压方案的动态优化等实现其智能决策。智能决策支持系统将会在煤层底板水害防治可靠性保障方面提供新的技术支撑。      

边坡可靠性与经济风险性分析及其应用

本文在边坡渐进破坏可靠性分析的基本原理和计算方法基础上 ,分析了影响边坡渐进破坏的主要因素 ,对白云鄂博铁矿的主矿边坡进行了二维渐进破坏可靠性计算 ;然后围绕边坡方案的可靠性分析结果 ,把经济决策理论引入边坡的经济分析中 ,结合边坡工程具体特点对边坡进行了投资效益风险性分析。     

水电工程经济评价的不确定性及其研究现状

影响水电工程经济评价指标的因素众多,且关系错综复杂,本文对几个风险因子的风险分析及风险组合方法作了简要回顾.这些风险因子的划分主要从方便研究的角度出发.此外还简述了水电工程投资多目标风险决策的进展.     

地质灾害治理工程的特殊性风险性及治理工程风险事件实例分析

地质灾害治理工程有其自身的独特性,不同于一般工民建等建设工程,它是地质工程中的特殊类型,是对不稳定地质体实施改造的防灾地质工程。文章论述了地质灾害治理工程的特殊性、技术风险性及风险源。风险源可分为客观风险源和主观风险源。客观风险源主要源出于地质灾害系统客观存在的即固有的复杂性和不确定性;主观风险源主要出自于勘查设计单位的能力与水平、行政干预及对设计审查的程序和水平。文章对三峡库区二期地质灾害治理工程已发生的风险事件实例进行了简要阐述与分析。     

基于综合变异系数的地基承载力可靠性分析

采用一次二阶矩法,考虑岩土参量变异系数的试验及历史数据,提出了基于综合变异系数的地基承载力简化可靠性与风险分析方法。利用提出的简化可靠性与风险分析方法,可在传统确定性分析的基础上,采用合理的变异系数,分别得到与地基承载力有关的可靠度、破坏概率和平均期望损失的最可能值及其变化范围,为提出优化的地基基础设计方案和工程决策奠定基础;相对于土重度和黏聚力,地基承载力可靠度对于内摩擦角的变化更加敏感;设计时可以综合考虑所需的安全系数、可靠度和破坏概率,确定合适的基础宽度或基底面积。当地基土的场地勘察统计结果的变异系数权重逐渐增加时,综合变异系数不断减小,其相应的地基承载力的可靠度逐渐增加,而相应的破坏概率逐渐减少。     

我国大型岩土工程施工安全风险管理研究进展

在我国,以城市轨道交通、高速公路网建设、高速铁路网建设、重大水利工程建设等为代表的大型岩土工程具有尺度大、施工周期长、操作复杂和工程安全状况堪忧的特点。不同类型的安全事故持续不断,造成的经济损失和人员伤亡居高不下。概括总结了2010－2017年间我国大型岩土工程施工安全风险管理研究方面的主要进展,包括：（1）大型岩土工程施工安全风险管理重大科技项目、成果奖励、规范;（2）大型岩土工程施工安全风险分析与评估方法方面研究进展;（3）大型岩土工程施工安全风险监控与预警方面研究进展;（4）大型岩土工程施工安全风险管理信息化技术与平台方面研究进展;（5）大型岩土工程施工安全风险智能化分析与控制方面研究进展。基于我国大型岩土工程施工安全风险管理研究方面主要进展的分析,提出了我国大型岩土工程施工安全风险管理方面面临的新挑战：（1）定量化风险评估理论和技术的应用推广;（2）风险决策理论;（3）推行全过程安全风险管理计划;（4）构建岩土工程安全事故案例共享平台;（5）基于大数据挖掘技术的岩土工程参数分析与控制;（6）智慧岩土工程研究和建设。     

Probabilistic analysis of retaining walls

A methodology for the probabilistic analysis of reinforced concrete cantilever walls is developed and described in this paper. The wall’s external stability under static conditions is addressed and modeled as a series system with correlated failure modes. Computations of reliability are performed using Monte Carlo simulations for assumed probability distributions of the backfill and foundation material engineering properties. A case example is analyzed based on the described methodology. The results indicated that risk, measured by the system probability of failure, is not a linear function of safety ratios. All three safety ratios in question were positively correlated, with bearing capacity being subjected to higher degree of uncertainty. The degree of correlation was found to have an important effect on the system probability of failure. Considering the width of the base as varying design parameter, the study also showed that first-order reliability bounds, which are often applied in practice, may lead to a noteworthy over- or under-estimation of the design.     

膨胀土胀缩等级的效果测度分析

本文首次将效果测度分析方法应用在膨胀土胀缩等级判定分析的研究。选用某工程实例进行膨胀土胀缩等级的判定分析,取得了满意的结果。     

基于网络流理论的输油管道的最大输送问题研究

在天然气管道网络系统的工艺设计方案中,对布站的站点选择主要取决于其运营成本的相互比较,但鉴于需求和供应之间的关系,还必须考虑管道的输送能力和站点的容量等问题。对于这样复杂化的问题,利用网络流理论的最大流问题和最小费用的最大流问题,建立了输油管道最大输送问题的网络优化模型,并通过实例说明其有效性和可靠性。为输油管道网系统的构建提供了一种新的优化方法,在天然气管道输送决策管理中具有一定的理论参考价值和现实意义。     

隧道及地下工程围岩稳定性及可靠性分析的极限位移判别

隧道和地下空间工程的稳定性和可靠性评价的问题一直是岩土工程界关注的难点问题。针对隧道围岩-支护系统的稳定性、可靠性、安全性的问题,采用以隧道及地下工程围岩变形位移为判据的隧道及地下工程围岩稳定性分析方法,分析了隧道及地下工程围岩位移的极限状态,提出了隧道及地下工程围岩极限位移的确定方法和大变形隧道及地下工程围岩极限位移的分析方法。结合工程实例,建立了以DGM（2,1）模型和Verhulst模型为理论的隧道及地下工程围岩稳定性分析的位移预测预报方法;在此基础上,提出了隧道及地下工程围岩稳定性及可靠性位移判别准则。其研究和分析结果将有助于构建隧道及地下工程围岩稳定性分析的位移预测预报系统。