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深基坑开挖及支护特性研究

404 2021-03-31 10:53:34


由干不同地质条件的影响,难以对深基坑开挖进行通用性的研究,需要因地制宜选取最优方案。深基坑开挖的研究涉及了许多方面的问题,一般可分为基坑本身的稳定性、应力应变问题、基坑支护结构的变形问题、基坑周围十体的位移及其对邻近建筑物和地下管线的影响等。对这些问题现今主要的研究方法有:工程经验总结、现场及室内试验研究、数值模拟计算等。

近几十年,国内外学者进行了大量基坑开挖性状的研究工作,并已取得了相当丰富的成果。Terzaghi和 Peck等人早在20世纪40年代就提出了预估挖方稳定程序和支撑荷载大小的总应力法;Bjenum和Eide在20 世纪50年代给出了分析深基坑底板隆起的方法;20世纪60年代开始在奥斯陆和墨西哥城软黏土深基坑中使用仪器进行监测;20世纪70年代产生了相应的指导开挖的法规。从20世纪80年代初开始,我国逐步进入深基坑设计与施工领域。


20世纪90年代以后,我国编制了多部国家行业标准及地方的相关法规,国内许多专家也提出新的理论和方法。秦四清提出支护结构优化设计理论;杨光华提出多锚撑设计增量计算法;刘建航院士提出软土深基坑开挖的时空效应理论;廖瑛采用结构可靠度理论研究基坑支护结构的稳定可靠度问题,通过JC法计算实例的稳定可靠指标,得出了在多元失稳模式下基坑支护结构失稳的概率界限范围;周东等提出了基于搜索的基坑支护协同优化设计分析模型。


给出了与方案、细部和子细部优化相对应的数学模型,并讨论了总系统优化与各子系统优化即全局寻优与局部寻优的关系,得出"必须求解能全面反映各子系统间各种耦合关系的总系统才能得到基坑支护系统的全局最优解"的结论";吴恒等将协同演化思想应用于基坑桩锚支护优化设计中,成功开发了深基坑桩锚支护优化设计系统,协同演化方法提供了模拟空间不断变化的演化机制,是一种高效的优化算法,适合于深基坑支护这一复杂系统的优化;


孙海涛、吴限提出了深基坑变形预报的人工神经网络法,详细介绍了该方法的建模和应用实例,预报结果与实测值较为吻合,从而表明在深基坑工程中利用该方法进行变形预报是可行的;王元湘对上海、北京的四个地铁车站的监测结果进行分析,提出挡十结构在基坑开挖和回筑过程中发生的复杂反应与场地条件、挡土结构的刚度、施工方法、工程措施以及施工管理等关系密切。