基于DEBP的GPS高程拟合在济宁矿区沉降精细化监测的应用

为减少济宁矿区开采过程存在的安全隐患,拟对济宁矿区沉降进行精细化变形监测,并建立预测模型。鉴于传统的BP神经网络算法存在的局部最优点、收敛困难、反演精度难以确定的问题,模型采用DEBP算法,结合DE算法和BP神经网络算法的优势,在收敛速度、精度以及稳定性方面都有提高。对比发现:基于DEBP的GPS高程拟合的预测模型,在济宁矿区沉降监测应用中能够有效提高监测精度,高达厘米级;结合灰度模型进行矿区沉降预测,通过监测结果可知,模型预测值与实测值一致性较好,表明该模型可用于矿区沉降预测,对于保护矿区具有重要的使用价值。     

某高速公路桥头过渡段深层软土路基沉降控制方案探讨

高速公路因行车速度较高，对路面的平整度要求较高。桥头过渡段深层软土路基沉降控制效果是软土广泛分布地区影响道路平整度的重要因素。沉降控制不足往往会导致桥头跳车现象的出现，进而严重制约着道路的通行速度和行车安全。本文以南部海湾地区某高速公路桥路过渡段深层软土路基为对象，分别开展了水泥土搅拌桩复合地基和素混凝土桩复合地基沉降控制的对比计算分析。结果表明素混凝土桩对深层软土路基工后沉降控制的效果更好，可以满足公路建设对桥头过渡段深层软土路基沉降量的控制要求。     

软土路基后期沉降推算方法及误差分析

以某高速公路软基处理断面实测沉降资料为基础,分别对应用较为广泛的7种后期沉降推算方法的精度及误差进行了比较分析。针对每一种推算方法,研究了计算时间起点和时间跨度对推算精度的影响,并探讨了各种方法的优缺点及适用性。研究表明,常用的双曲线法和指数曲线法的推算精度与推算的时间起点关系较大,建议以恒载期3～5个月后为时间起点,取较长时间的沉降资料进行推算,可有效提高推算精度;三点法、沉降速率法和新野法的推算精度较高,且与计算时间起点和时间跨度的关系不大,但都需要对原始观测数据进行特殊处理,计算较为复杂;Asaoka法的推算结果与实测值最为接近,其缺点在于无法对停止加载后某阶段的沉降进行推求。     

水泥搅拌桩复合地基沉降数值模拟分析

结合实际工程,利用有限元软件对水泥搅拌桩复合地基的沉降进行了数值模拟,分析了桩距、桩长、桩体模量以及垫层模量对复合地基沉降的影响,得出了水泥搅拌桩复合地基的沉降的部分规律,对水泥搅拌桩复合地基的设计和施工有一定的指导意义。     

电算技术在土的粒度分析中的应用

我们采用SHARP PC-1500袖珍计算机计算、整理土的粒度分析资料,取代了原来用计算尺、点绘曲线图等工序。对提高计算精度和工作效率,均获得了较好效果。 土的粒度分析试验的比重计法主要根据司笃克定律来测定土粒在水中下沉的速度,以确定土的粒径大小和占土重的百分数。 由于计算公式较复杂,资料整理的繁琐,通常计算,整理一组数据需要15分钟左右,现采用计算机计算一组数据只需两三分钟即可。     

施工顺序对软土地坪复合地基的影响探讨

场地回填土与搅拌桩施工顺序将直接影响软土地坪复合地基的处理效果,其中沉降控制是影响地坪安全运行的关键。以近海软土地区工业厂房水泥土搅拌桩复合地基工程为例,探讨了复合地基水泥土搅拌桩、回填土两种不同施工顺序的影响因素及相应处理效果;通过数值模拟试验,计算分析了不同填土厚度下两种工况的地基固结总沉降、施工沉降、工后沉降。结果表明,采用“先土后桩”的施工顺序的施工期沉降大于“先桩后土”,但工后沉降大大减小,提高了软土地坪地基处理效果,有利于处理后地坪的安全运行,验证了前述分析结论,为合理设计方案的确定提供了重要的参考依据。     

水泥土搅拌桩复合地基的优化设计

运用双层地基模型的线弹性有限元程序对不同类型水泥土搅拌桩复合地基的沉降进行计算,分析了水泥土搅拌桩的桩长、置换率、桩身刚度对地基沉降的影响,同此确定了搅拌桩的有效桩长、最优置换率、最优桩身刚度。     

水泥土搅拌桩复合地基的试验和数值模拟分析

水泥土搅拌桩处理软土地基可以提高地基承载力并减小沉降量。针对珠海地区的淤泥质土,进行了4种垫层厚度的水泥土搅拌桩复合地基现场静载荷试验,并在现场试验的基础上采用FLAC3D对水泥土搅拌桩复合地基进行了数值模拟分析。将数值模拟得到的4种垫层厚度复合地基的沉降曲线与现场试验的沉降曲线进行了比较,两者基本吻合。采用此模型计算了不同桩径和桩距复合地基的承载力和沉降量,研究了桩径、桩距的改变对复合地基承载力和沉降量的影响,并对改变桩径和桩距两种方案进行了比较,为水泥土搅拌桩复合地基的设计提供了参考。     

北京不同区域明挖基坑地表沉降变形特征研究

基于近年北京地区不同区域大量明挖基坑工程地表沉降实测数据,利用理论计算与回归分析方法,对预测地表沉降的典型曲线“四点折线法”及其模型参数（斜率K及截距b）进行了反演分析,获得了不同区域地质条件下明挖基坑地表沉降预测经验参数;通过对沉降数据及经验参数的统计分析,总结了地表沉降区域变化规律,明确了参数的取值范围,并利用实测数据验证了经验参数的预测精度。结果显示:北京西部区域最大沉降点距离围护结构的水平距离相对中、东部偏大,约为基坑深度的30%,中、东部区域相对较小,均约为基坑深度的26%;地表沉降曲线形态随着区域地质条件不同而不同,四点折线图第一段直线AB的斜率K的绝对值由西向东依次增大,表明东部粉细砂地层比西部砂卵石地层沉降坡度更加明显,第二段直线BC的斜率K的绝对值东部区域比西部区域反而较小,这表明东部区域的沉降影响范围较大;参数b_AB绝对值均值由西向东依次增大,表明东部粉质黏土、细沙层相对西部砂卵石地层的桩侧土体沉降值更大,约为最大沉降值的31%,中部区域为21%,西部区域仅为16%。该研究成果将为本地区明挖基坑工程地表变形预测和安全风险控制提供重要的参考依据。     

沉降控制复合地基设计与测试研究

分析了深层搅拌桩复合地基承载特性及影响复合地基沉降变形的因素,针对具体工程,对深层搅拌桩复合地基以沉降作为控制标准进行设计,并通过桩间土应力和桩顶应力的测试,研究了复合地基桩土应力分布特性。沉降监测结果表明,该建筑物沉降量与预测值较为接近,表明在软土层较厚并且存在软弱下卧层地区,复合地基按沉降控制设计是可行的。     

准等时距QGM(1,1)模型分段预测法及其在草炭土路基沉降预测中的应用

利用传统非等时距模型预测草炭土路基沉降时,存在计算繁琐、中短期预报精度低等缺点,尤其是当沉降曲线存在斜率突变点时,采用该模型很难达到预测精度的要求。针对以上不足,对非等时距时间序列进行平均步长换算,得到准等时距序列,利用线性插值法对原始沉降数据进行修正,得到改进后的准等时距QGM(1,1)预测模型,并将沉降曲线在斜率突变点处分成两部分进行分段预测。实例计算表明:采用改进后的准等时距QGM(1,1)模型预测草炭土路基沉降,两段的预测值平均误差分别为2.99%和0.25%,均远远小于传统非等时距模型,且具有很高的中短期预测精度,可以为工程沉降控制提供可靠参考。     

高速公路拓宽工程沉降控制复合地基优化设计

按沉降控制设计理论,结合有关公路设计规范、路面功能性和结构性的要求以及有限元法分析路基差异沉降引起路面附加应力的计算结果,提出了采用工后路基路拱横坡度变化小于等于0.45 %作为软土地基上高速公路拓宽工程的容许新老路基差异沉降控制标准。采用有限元法对佛山-开平高速公路拓宽工程标准断面进行分析,采用不同参数计算出水泥土搅拌桩复合地基的新老路基差异沉降。根据沉降控制标准,优化出既满足新老路基差异沉降控制要求,又效益最优的高速公路拓宽工程软土路基水泥土搅拌桩处理的设计参数,即工程水泥土搅拌桩采用面积置换率为8.9 %(对应桩间距1.6 m),桩长8 m,桩径为0.5 m,水泥掺入比为15 %;实际使用时,考虑桩土存在一定的不协调,可适当提高桩体面积置换率达10.1 %（对应桩间距1.5 m）。     

深层搅拌桩复合地基的优化设计

在满足承载力控制和沉降量控制要求的基础上,采用数值模拟的方法分析最优桩长和桩间距,完成了深层搅拌桩复合地基的优化设计,以达到满足建设需求的同时最大限度地节省建设费用的目的。根据深层搅拌桩复合地基的特点,讨论了复合地基承载力特征值的计算方法,分析了沉降量的构成,对沉降计算方法进行了探讨,并选用单位元法和分层总和法来评价复合地基加固区和下卧层的压缩性。结合深层搅拌桩复合地基的设计要素、承载力、荷载压力、沉降量等指标和具体数值参数,通过设置最优桩长和桩间距来求取满足承载力要求的最小总桩长,并通过编程实现了优化过程。通过程序计算,得到了一组满足地基承载力要求的桩长、基础底面积、置换率的最优数据组合,实现了对深层搅拌桩复合地基的优化设计。     

混凝法处理煤泥水的试验

煤泥水难于自然沉降。通过煤泥水性质分析和混凝效果对比实验,选择PAC--NPAM 联用处理煤泥水。正交试验具体分析凝聚剂投加量、絮凝剂投加量、搅拌速度和搅拌时间对混凝法处理煤泥水的影响,得出最佳工艺条件; 即: 采用PAC--NPAM 混凝法处理煤泥水有较好的效果,COD 和SS 的去除率均＞ 95%,处理后水质的各项指标均能达到国家相关排放标准,且能满足洗煤工艺的用水要求。     

海口地区现今地面沉降特征及成因分析

城市地面沉降是一种具有危害性的地质现象,且沉降成因复杂。由海南省海口地区2013～2017年多期精密水准观测资料,获取区域地壳的累积高程变化量及变化速率,分别为-30mm～10mm和-7mm/a～2mm/a。整体表现为西北部下沉和东南部上升,下沉速率较大的点为土中点。分析结果认为区域整体运动特征与动力学环境有关,点位的沉降运动推测与点位的建设环境及含水层水位变化有关。     

粉体搅拌桩在铁质尾矿地基加固中的应用

以省道S243拓宽改造工程为研究背景,对粉体搅拌桩处理铁质尾矿地基加固的效果进行了室内和现场试验的分析对比。结果表明,用粉体搅拌桩处理铁质尾矿地基效果良好,地基稳定,无不均匀沉降,为进一步的研究工作提供了参考。     

洞庭湖区构造沉降特征及监测方案

从洞庭湖区构造沉降地质背景入手,分析研究了洞庭湖区构造沉降表象特征指标。主要包括地层、河流类型、古文物、古建筑、地震活动等。利用前人采用的沉积速率法、大比例尺地形图对比法及局部少量重复水准测量资料对比法等成果,初步总结了洞庭湖构造沉降的时空分布特征。认为洞庭湖盆地周缘的丘陵山区处于相对缓慢抬升之中,其上升速率为0．32～2．29mm/a;盆地区处于缓慢的沉降之中,其速率约为5～10mm/。在此基础上,为了定量研究洞庭湖区的构造沉降速率,在湖区相对较稳定的基岩上建立了基准点1个。在已知构造沉降量相对较大的地区建立了10个监测点。组成洞庭湖区高精度GPS构造沉降监测网。同时,为了检验GPS的测量精度,布设了Ⅰ等水准测量联测点。目前,监测工作已全面起动。     

基于Weibull曲线的软基沉降预测模型分析

结合软基沉降机理,提出用Weibull模型预测软基沉降全过程。该预测模型参数意义较为明确,可以反映加载速度等因素的影响,克服了其它两种成长模型反弯点处沉降值与最终沉降相对不变的缺点。在利用其它模型预测时,只有初步判断实测样本反弯点的位置才能较科学的选择有效样本和相应模型进行预测。Weibull模型可以充分利用沉降观测样本,具有广泛的适应性,指数模型是它的一种退化形式。它不但可以预测线性加载的软基沉降,而且可以预测一次加载或近似一次加载的软基沉降。工程实例的实测和计算比较说明该模型是可靠的。     

深层搅拌桩复合地基沉降计算探讨

在分析深层搅拌桩复合地基变形机理基础上,根据单元体计算模型确定出深层搅拌桩复合地基沉降计算模式,并考虑桩侧摩阻力分布形式及有效桩长的影响,利用弹性理论建立出深层搅拌桩复合地基加固区压缩量计算方法,同时采用Mindlin与Boussinesq解建立出深层搅拌桩复合地基下卧层沉降量计算方法,在探讨桩土分担荷载与深度系数确定方法基础上建立出深层搅拌桩复合地基沉降计算方法。工程实例计算表明,分层总和法计算结果偏大,本文理论计算值介于现有有限元法计算值与实测值之间,较已有理论方法计算值小,但比有限元法简单,比已有理论方法更具合理性。     

垫层对水泥土搅拌桩复合地基沉降的影响研究

根据静载荷试验和数值模拟的结果,研究垫层厚度对水泥土搅拌桩复合地基沉降的影响规律。针对珠海地区广泛存在的淤泥质土,进行了天然地基和4种垫层厚度的水泥土搅拌桩复合地基现场静载荷试验。在地基中预埋沉降管和沉降磁环,利用带刻度的探头感应加载过程中沉降磁环位置的变化,获取地基的分层沉降量,据此分析复合地基的沉降规律。在现场试验的基础上,对水泥土搅拌桩4桩复合地基进行了数值分析,将数值计算得到的不同垫层厚度复合地基中桩、土的分层沉降进行比较,结果表明垫层的设置减小了桩的沉降量,但过厚的垫层不能够有效地提高复合地基的承载力,反而会增大沉降。建议对褥垫层厚度的选取,除了要综合承载力和沉降两方面因素之外,还要考虑实际的地质条件。垫层厚度可取20～40 cm,当淤泥层位于桩身中部以下取高值,位于桩身中上部取低值。