考虑时效的高填石路堤工后沉降有限元及反馈分析研究

把填石体作为粘弹性介质,提出采用三参数本构模型来描述填石体的蠕变特性,在此基础上引入遗传算法与有限元分析,建立了填石体三参数本构模型参数确定的优化反演方法,结合某高填石路堤得实测工后沉降数据进行参数反演,并利用反演参数对类似断面进行工后沉降分析,结果表明,本文建立的填石路堤工后沉降计算方法能准确的预测工后沉降,参数便于求取,为寻求合理的路面铺筑时间和制定施工控制条件提供依据。     

基于龚帕斯生长曲线的高填石路堤沉降规律分析

高填石路堤的沉降变形过程一般为从填石体施工期的瞬时变形到进一步的蠕变变形,其沉降变化规律与龚帕斯生长曲线变化规律相似,有着较为明显的出生、成长、成熟和衰老的阶段。通过对龚帕斯生长曲线模型的合理取值,可较好的利用该沉降分析模型来拟合和分析高填石路堤的沉降数据,并且可以反映出沉降的发展变化趋势,作出沉降预测。      

高填石路堤蠕变本构模型及其参数反演分析与应用

结合高填石路堤工后沉降变形机理与工程特点，基于工程实测数据，提出了高填石路堤工后沉降蠕变变形的双曲线型三参数本构模型，并引进遗传算法与有限元分析理论，建立了该模型参数的反演分析方法。在此基础上，利用蠕变有限元分析手段，深入探讨了高填石路堤工后沉降的分析计算方法，并开发了相应的分析计算软件。结合某高填石路堤工程实践，探讨了高填石路堤双曲线三参数蠕变本构模型和高填石路堤工后沉降计算的应用方法。工程实例分析表明，提出的本构模型及其工后沉降计算方法简单，可以满足工程要求，初步建立了一种新的高填石路堤工后沉降计算方法。     

软基路堤填土施工期的稳定性反演分析

提出了依据填土施工期的路堤沉降观测资料计算路基的总瞬时沉降量、总主固结沉降量和地基固指数的基因反演方法，并以实例反演计算有关参数，然后将理论模型和实测结果进行比较，二者符合较好。最后用简化Bishop条分法计算了填土过程中路堤的稳定性。     

填石路堤变形观测方案设计与实施

本文介绍了“西部项目”中现场试验路段填石路堤变形观测的设计和实施过程;针对填石路堤进行沉降观测存在的问题与监测中所采用的观测方法和设备进行了讨论,并对其设计及实施过程进行了研究。观测结果分析表明,所提出的实施方案及观测方法可行,结果可靠,对填石路堤变形观测工作有一定的实用价值。      

考虑蠕变性状的港区软土地基参数反演和长期沉降预测

结合上海某集装箱码头建设项目,针对本工程深厚淤泥质黏土的场地条件,引入Mesri蠕变模型考虑堆场地基的长期蠕变变形。利用施工期和工后短期实测分层沉降资料,由最小二乘法建立目标函数,运用分层迭代反演方法反演得到各软土层的黏弹性参数;将反演得到的土层参数代入自行编制的沉降计算软件,计算得到地基沉降量,并将计算值与实测值进行对比,对比结果证明了参数反演的可靠性;利用反演得到的土层参数对工后的长期沉降进行了预测,为本工程的安全运营提供了指导。     

路堤沉降计算中邓肯-张模型参数灵敏度分析

灵敏度分析是土木工程中解决多参数辨识问题的一个主要方法。目前,在地下工程的分析和计算中邓肯-张模型是比较理想的模型,通过大量的非线性有限元计算,找到了该模型中影响软基路堤沉降的主要参数,并给出了各参数与路堤沉降之间的定性关系,这为路堤沉降计算中的参数反演分析的简化处理奠定了基础     

土石混合体填筑路堤中的非线性蠕变模型探析

针对土石混合体填筑路堤工后沉降的非线性蠕变特性,提出了一种能考虑材料非线性黏弹性变形的蠕变模型。基于目前对土石混合体蠕变机理研究,将路堤工后的蠕变沉降部分考虑为非线性的衰减蠕变过程,建立了修正的Kelvin模型、广义修正模型,且得到了模型参数的识别方法;通过对修正模型分析表明,非线性常数取值对蠕变曲线变化有较大影响,修正模型的蠕变长期应变值比Kelvin模型要小;结合相关文献中对土石体填料的蠕变试验研究资料,用修正Kelvin模型对试验结果进行拟合,并对参数进行了反演,反演效果良好。修正模型的建立可为编制非线性黏弹性数值计算软件提供理论基础。     

基于施工期变形监测的特高拱坝力学参数反演研究

利用施工期内的各种变形监测数据,来反演300 m级特高拱坝真实力学参数具有重要的工程和科学意义。提出了一种基于特高拱坝施工期仿真应力的反演分析混合模型,该模型基于施工期大坝和基础监测的垂向压缩变形,来反演施工期真实力学参数,并以溪洛渡特高拱坝为例,验证了该模型的适用性与可行性:基于施工期精密水准仪的监测值反演了大坝的弹性模量,基于施工期多点位移计的监测值分段反演了基岩的变形模量,结果表明,该反演混合模型获得的反演值与弹性模量和变形模量的实测值均较为接近。研究成果可为同类特高拱坝工程的真实力学参数反演问题提供借鉴与科学依据。     

软基地段斜坡高填路堤施工数值模拟

基于地质目标计算机辅助设计软件GOCAD,建立了郴宁高速公路某软土地基斜坡高填路堤的FLAC3D模型,并应用FLAC3D软件对该路堤的分层填筑作数值模拟,分析了路堤在填筑体重力作用下的变形规律及其稳定性.得出如下结论:地形地貌对路堤位移影响较大;随着路堤填筑高度的增加,路堤沉降逐渐增大,最大沉降约位于填筑体内部填筑高度...     

软土路基大应变黏弹塑性正/反分析沉降预测对比

结合软土变形的大位移、大应变、渗透固结及依时性特点,采用黏弹塑（西原）模型模拟土骨架,建立了分析软土地基的大应变黏弹塑性有限元列式和迭代求解算法,并采用动态“生”“死”单元模拟路堤的施工过程,建立了软土路基双重非线性渗透固结分析模型,研制了相应的大型实用化有限元分析程序LSVEP。分别采用反分析所得参数和室内试验确定参数对路基地表沉降和地基深层沉降进行预测,并将所得结果和现场实测结果进行对比分析,结果表明：所建立的大应变黏弹塑性有限元分析方法正确;计算参数的准确选择对沉降预测精度影响很大;用反分析所得参数进行沉降预测的精度远高于正分析预测,是提高沉降预测精度的有效途径,可供类似工程借鉴。     

地铁联络通道冻结加固融沉注浆研究

介绍了国内首个地铁联络通道强制解冻融沉注浆工艺的设计与施工。整个施工过程中对土体温度和地表变形进行了监测,得到了温度和地表变形的变化规律。由于冻结法施工中存在冻胀和融沉问题,过量的冻胀、融沉会对地表建筑和地下管线产生危害。结合工程实例,对强制解冻融沉注浆进行了研究,该工程对冻结加固体分区强制解冻、及时进行融沉注浆、二次加固土体,消除了后期压密沉降发生的可能,地表变形的监测表明强制解冻融沉注浆技术在该类工程中应用效果良好。     

双线盾构施工时邻近地下管线安全性判别

研究双线盾构隧道施工时邻近地下管线的安全性判别方法。基于Winker弹性地基梁模型,考虑管土效应,建立连续管线应变与地表沉降关系式;假设管线位移与土体位移相同,建立非连续管线接头转角与地表沉降关系式;同时考虑管线老化,定义与时间相关的折减系数,建立一种通过测量地表沉降值即可判断管线安全性的方法。当管线应变或接头转角为安全允许值时,对应的地表沉降即为控制值。施工时,若地表沉降超过该值,则表明管线存在危险。该方法将不易监测的管线状态转化为可见的地表沉降。研究结果表明：预测值与实测值的对比说明了所提方法具有可靠性;双线隧道水平间距L值对地表沉降控制值的影响非常大。当L较小时,最大值出现在两隧道中轴线处;当L较大时,最大值出现在隧道轴线上方附近处;随着L的增大,最大控制值逐渐减小。     

基于饱和曲线法的地基沉降全过程预测

针对S形沉降时程特征,提出了饱和曲线预测模型。首先,证明了该模型与S形沉降曲线的特点是相吻合的,包括有界性、单调递增性、存在反弯点,同时考察了模型中各参数改变对结果的影响; 其次,阐述了待定参数的获取方法和沉降预测步骤; 最后,通过多个工程实例对沉降预测模型的合理性进行了研究。算例表明,饱和曲线预测模型可以有效地用于加载全过程的沉降预测,具有适应性较广、精度较高、稳定性好的特点。与双曲线法、指数曲线法、星野法、生长曲线法相比而言,本文提出的沉降预测模型可靠性较高,具有一定的工程价值和应用前景。     

Optimization of site exploration program for improved prediction of tunneling-induced ground settlement in clays

Excessive settlement caused by tunneling during construction often damages adjacent infrastructures and utilities. Such excessive settlement can also present a challenge in the maintenance of subways during their operation. Thus, it is important to be able to accurately predict tunneling-induced settlement. The uncertainties in geotechnical parameters, however, can lead to either an overestimation or an underestimation of the tunneling-induced settlement. Such uncertainties can arise from many sources such as spatial variability, measurement error, and model error; in this paper, the focus is on the geotechnical parameters characterization from site exploration. The goal here is to determine an optimal level of site exploration effort so that effective predictions of the tunneling-induced settlement in clays can be achieved. To this end, a Monte Carlo simulation-based numerical model of site exploration is first established to generate artificial test data. Then, a series of parametric analyses are performed to investigate the relationship between the level of site exploration effort and the accuracy of the tunneling-induced ground settlement prediction. Through the assumed different levels of site exploration effort, statistics of soil parameters are estimated using the maximum likelihood method and the tunneling-induced ground settlement is then analyzed using the probabilistic method, and finally the effect of site exploration effort is assessed. The knowledge generated from this series of analyses is then used to develop the proposed framework for selecting an optimal site exploration program for improved prediction of the tunneling-induced ground settlement in clays. Examples are presented to illustrate the proposed framework and demonstrate its effectiveness and significance.     

软土地基三维粘弹性反演分析与变形预测研究

针对无锡地区软土工程施工具有明显流变性的特点,运用粘弹性理论和反演分析方法,结合无锡市图书馆工程对其地基变形和粘弹性模型进行了研究,通过实测数据与计算值的对比来修正模型和计算参数;在此基础上对该工程的长期地基沉降进行了预测,取得了与实际较为吻合的结果,为本地区软土工程地基的长期变形预测提供了有效的方法和思路。     

基于PSO-BP神经网络的基坑周边地面沉降预测方法研究

基坑工程施工过程中的周边地面沉降直接关系到周围建筑物的安全,本文根据上海前滩地区某基坑工程的历史监测数据、施工工况和周边地层参数等多源数据对基坑周边地面沉降进行监测和预测。以PSO-BP神经网络为基础,通过将基于时序和基于沉降影响因素的网络模型对比发现：二者预测结果误差较小且基于时序的神经网络预测精度更高,说明利用PSO-BP神经网络能够很好地对基坑周边地面沉降进行分析与预测。为了综合考虑时间效应和空间效应的影响,在基于沉降影响因素的预测模型的基础上加入历史监测数据作为模型输入层进行优化,结果表明：优化后的PSO-BP神经网络模型具有更小的相对误差范围和更高的预测精度,在基坑周边地面沉降预测中有很好的应用前景。     

软土路基沉降实时建模动态预测

在路基填筑施工过程中,用多项式与时间序列AR组合模型预测其沉降变形发展。根据沉降观测值,采用统计分析方法识别和建立多项式预测模型,预测在某时期沉降趋势值;用平稳时间序列分析方法建立随机部分模型,并预测沉降随机部分值,二者之和即为某时期沉降预测值。随着新观测数据的不断加入,及时修改预测模型参数值,达到实时预测之目的。工程实例研究表明：组合模型预测值明显优于单一趋势模型预测值。组合模型一步预测误差绝对值大多数情况下小于5 mm。预测步数越多,预测误差则越大。