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伺服钢支撑控制旁侧既有盾构隧道变形试验研究
被引量:
1
1
作者
王哲
吴鹏飞
+5 位作者
魏纲
冯韦皓
吴雪桦
李航
易子浩
胡恬华
《铁道科学与工程学报》
北大核心
2025年第2期795-806,共12页
为探明伺服钢支撑主动控制旁侧既有盾构隧道变形时基坑和隧道的整体受力变形规律和机理,解决工程中伺服钢支撑的不合理应用问题,开展室内缩尺模型试验,通过分析地连墙变形、隧道变形、隧道围压与内力、周围土压力等试验数据,以及伺服钢...
为探明伺服钢支撑主动控制旁侧既有盾构隧道变形时基坑和隧道的整体受力变形规律和机理,解决工程中伺服钢支撑的不合理应用问题,开展室内缩尺模型试验,通过分析地连墙变形、隧道变形、隧道围压与内力、周围土压力等试验数据,以及伺服钢支撑不同组合方式下的隧道变形控制效果,研究伺服钢支撑主动控制旁侧隧道变形的规律和机理。试验结果表明:伺服加载对隧道水平位移和拱顶沉降均有一定的控制效果,且对水平位移的控制效果更加显著,对隧道右拱腰围压与弯矩的影响最大,拱顶拱底次之,对左拱腰影响最小,对地表沉降未产生显著的控制效果。伺服加载在旁侧土体产生的附加应力,随着距离增大产生消散现象,在隧道右拱腰产生应力集中现象,伺服加载对地连墙变形、隧道围压和弯矩、隧道变形的影响同步产生且相互关联。伺服钢支撑设置位置越靠近隧道埋深处、设置层数越多对隧道变形控制效果越好,但设置位置不当时设置层数与隧道变形控制效果不成正比,甚至产生负向控制效果,工程中应重点考虑伺服钢支撑的设置位置,不可盲目增大设置层数,否则增加工程成本且可能产生工程风险。研究结果可为伺服钢支撑主动控制围护结构及旁侧隧道变形提供理论指导,利于其更加广泛而合理地应用。
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关键词
盾构隧道
深基坑
伺服钢支撑
地连墙变形
模型试验
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职称材料
基于SSBA模型的深基坑支护结构变形预测研究
2
作者
高苏
吴志强
+1 位作者
杨宏刚
邵海元
《水利水电技术(中英文)》
北大核心
2025年第3期212-221,共10页
【目的】支护结构的变形对深基坑的稳定性至关重要,为了更准确地预测深基坑开挖引起的支护结构变形,以变形数据的时空特征为切入点【方法】构建了融合斯皮尔曼(Spearman)相关系数、时空卷积神经网络(Spatio-temporal Convolutional Neur...
【目的】支护结构的变形对深基坑的稳定性至关重要,为了更准确地预测深基坑开挖引起的支护结构变形,以变形数据的时空特征为切入点【方法】构建了融合斯皮尔曼(Spearman)相关系数、时空卷积神经网络(Spatio-temporal Convolutional Neural Networks)、双向长短期记忆神经网络(Bi-directional Long-Short Term Memory)和注意力(Attention)机制的新型变形预测模型(SSBA)。【结果】试验结果表明:通过参数相关性分析发现基坑变形与开挖深度、开挖阶段呈正相关,与支撑轴力呈负相关,且开挖深度对变形的影响程度最大;对监测数据进行分析发现,支护结构的变形小于规范值,表明内支撑系统有效地限制了墙体的侧向位移,支护结构设计合理。与4种基准模型相比,SSBA模型取得最小的均方根误差和平均绝对误差值,最大的确定系数值,表明该模型能更准确的预测支护结构变形;SSBA模型也能够较准确的预测不同测点的变形值,表明该模型据有较好的泛化能力和可靠性;选取苏州6号线某基坑的现场监测数据进行试验发现SSBA模型能更准确地预测地连墙变形,表明该模型具有较好的普适性。【结论】SSBA模型能较准确地预测基坑支护结构变形,为工程施工提供指导。
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关键词
深基坑
地连墙变形
参数相关性
深度学习
注意力机制
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职称材料
方形闸门井基坑开挖支护结构离心模型试验研究
3
作者
汪波
孙慧
《人民长江》
北大核心
2025年第3期178-183,共6页
为了研究方形闸门井深基坑在开挖过程中支护结构的受力和变形规律,选取深圳一地铁隧道系统工程段为研究对象,对现场实际情况进行概化,并展开不同开挖步的离心模型试验,通过相似原理等方法计算现场原型深基坑开挖引起的地连墙水平变形、...
为了研究方形闸门井深基坑在开挖过程中支护结构的受力和变形规律,选取深圳一地铁隧道系统工程段为研究对象,对现场实际情况进行概化,并展开不同开挖步的离心模型试验,通过相似原理等方法计算现场原型深基坑开挖引起的地连墙水平变形、地表沉降和墙侧土压力等变化规律。试验结果表明:地连墙侧向变形先增加后逐渐减小,呈中间大、两端小的“胀肚”形;地面沉降呈“凹槽”形,随基坑开挖过程逐渐增大,峰值为7.16 mm;地连墙墙侧土压力变化呈现镜像“S”形,地连墙墙后土压力值与基坑深度呈现明显的非线性特点,在基坑开挖深度较小时,土体受到压应力作用,随着开挖深度的增加,土压力值由正值转变为负值,正值和负值的大小均是先增后减;开挖起始阶段,地连墙墙体受到扭转作用较小,相应弯矩变化值较小,随着基坑开挖的进一步加深,扭转作用加强,相应弯矩值逐渐变大;基坑支撑杆内力在开挖过程中随着支撑杆埋深的增大是先增大后减小。研究成果可为深基坑设计和开挖施工提供参考。
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关键词
深基坑
方形闸门井
离心模型试验
地表沉降
地连墙变形
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职称材料
含水层越流情况下基坑降水引发变形机理及控制措施
被引量:
12
4
作者
栗晴瀚
张静涛
+5 位作者
郑刚
程雪松
雷亚伟
孙颜顶
贾建伟
刘晓敏
《土木工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2023年第5期89-101,共13页
在天津等沿海地区,地层中通常分布有多个承压含水层,由于隔水层厚度不均匀,且常包含粉土、粉砂透镜体,各含水层间存在水力联系的现象较普遍。天津某地铁车站基坑开挖前的降水试验中,基坑外水位发生大幅下降,实测地连墙侧移与坑外地表沉...
在天津等沿海地区,地层中通常分布有多个承压含水层,由于隔水层厚度不均匀,且常包含粉土、粉砂透镜体,各含水层间存在水力联系的现象较普遍。天津某地铁车站基坑开挖前的降水试验中,基坑外水位发生大幅下降,实测地连墙侧移与坑外地表沉降分别达到允许变形的29.0%和73.5%。基于此案例,采用三维有限元对含水层越流情况下基坑降水引发的变形机理、规律和影响区进行研究,并对降水引发坑外沉降的控制措施进行了对比研究。结果表明,含水层越流导致基坑内外存在水力联系时,坑内降水引发的坑外沉降由支护结构侧移和水位下降共同导致,沉降区根据诱发机理可分为两部分,距基坑2倍降水深度以内为支护结构侧移和水位下降复合影响区,以外为水位下降影响区。降水井底部弱透水层高渗透性引发越流将增大坑内水位降深,从而增大地连墙变形及其引发的坑外沉降。地连墙墙趾处弱透水层高渗透性引发越流将增大基坑内外水力联系及坑外沉降,但会减小地连墙变形。对于含水层越流风险高的地层,疏干降水建议采用“深浅井”方案以更好地实现按需降水和基坑变形控制;回灌和加深止水帷幕截断基坑内外水力联系均可较好控制坑外水位下降,但切断水力联系会导致支护结构侧移增大,对于复合影响区内沉降控制效果较回灌差,且成本相对较高。研究成果以期为软土地区复杂水文地质条件下的基坑降水变形控制提供参考。
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关键词
含水层越流
基坑降水
地连墙变形
沉降
回灌
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职称材料
题名
伺服钢支撑控制旁侧既有盾构隧道变形试验研究
被引量:
1
1
作者
王哲
吴鹏飞
魏纲
冯韦皓
吴雪桦
李航
易子浩
胡恬华
机构
浙江工业大学土木工程学院
浙大城市学院土木工程系
浙江大学建筑工程学院
出处
《铁道科学与工程学报》
北大核心
2025年第2期795-806,共12页
基金
浙江省基础公益研究计划项目(LGF22E080012)。
文摘
为探明伺服钢支撑主动控制旁侧既有盾构隧道变形时基坑和隧道的整体受力变形规律和机理,解决工程中伺服钢支撑的不合理应用问题,开展室内缩尺模型试验,通过分析地连墙变形、隧道变形、隧道围压与内力、周围土压力等试验数据,以及伺服钢支撑不同组合方式下的隧道变形控制效果,研究伺服钢支撑主动控制旁侧隧道变形的规律和机理。试验结果表明:伺服加载对隧道水平位移和拱顶沉降均有一定的控制效果,且对水平位移的控制效果更加显著,对隧道右拱腰围压与弯矩的影响最大,拱顶拱底次之,对左拱腰影响最小,对地表沉降未产生显著的控制效果。伺服加载在旁侧土体产生的附加应力,随着距离增大产生消散现象,在隧道右拱腰产生应力集中现象,伺服加载对地连墙变形、隧道围压和弯矩、隧道变形的影响同步产生且相互关联。伺服钢支撑设置位置越靠近隧道埋深处、设置层数越多对隧道变形控制效果越好,但设置位置不当时设置层数与隧道变形控制效果不成正比,甚至产生负向控制效果,工程中应重点考虑伺服钢支撑的设置位置,不可盲目增大设置层数,否则增加工程成本且可能产生工程风险。研究结果可为伺服钢支撑主动控制围护结构及旁侧隧道变形提供理论指导,利于其更加广泛而合理地应用。
关键词
盾构隧道
深基坑
伺服钢支撑
地连墙变形
模型试验
Keywords
shield tunnel
deep foundation pit
servo steel support
ground wall deformation
model test
分类号
TU476 [建筑科学—结构工程]
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职称材料
题名
基于SSBA模型的深基坑支护结构变形预测研究
2
作者
高苏
吴志强
杨宏刚
邵海元
机构
南通职业大学建筑工程学院
华东建筑设计研究院有限公司(上海地下空间与程设计研究院)
雅居乐地产置业有限公司
出处
《水利水电技术(中英文)》
北大核心
2025年第3期212-221,共10页
基金
国家自然科学基金青年基金项目(52108380)
南通市科技计划项目(JC22022069)
南通职业大学科研项目(23ZK05)。
文摘
【目的】支护结构的变形对深基坑的稳定性至关重要,为了更准确地预测深基坑开挖引起的支护结构变形,以变形数据的时空特征为切入点【方法】构建了融合斯皮尔曼(Spearman)相关系数、时空卷积神经网络(Spatio-temporal Convolutional Neural Networks)、双向长短期记忆神经网络(Bi-directional Long-Short Term Memory)和注意力(Attention)机制的新型变形预测模型(SSBA)。【结果】试验结果表明:通过参数相关性分析发现基坑变形与开挖深度、开挖阶段呈正相关,与支撑轴力呈负相关,且开挖深度对变形的影响程度最大;对监测数据进行分析发现,支护结构的变形小于规范值,表明内支撑系统有效地限制了墙体的侧向位移,支护结构设计合理。与4种基准模型相比,SSBA模型取得最小的均方根误差和平均绝对误差值,最大的确定系数值,表明该模型能更准确的预测支护结构变形;SSBA模型也能够较准确的预测不同测点的变形值,表明该模型据有较好的泛化能力和可靠性;选取苏州6号线某基坑的现场监测数据进行试验发现SSBA模型能更准确地预测地连墙变形,表明该模型具有较好的普适性。【结论】SSBA模型能较准确地预测基坑支护结构变形,为工程施工提供指导。
关键词
深基坑
地连墙变形
参数相关性
深度学习
注意力机制
Keywords
deep excavation
diaphragm wall deformation
parameter correlation
deep learning
attention mechanism
分类号
TU472 [建筑科学—结构工程]
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职称材料
题名
方形闸门井基坑开挖支护结构离心模型试验研究
3
作者
汪波
孙慧
机构
济南岩土工程公司
济南市勘察测绘研究院
长江科学院水利部岩土力学与工程重点实验室
出处
《人民长江》
北大核心
2025年第3期178-183,共6页
基金
国家自然科学基金项目(51608351)
天津市自然科学基金项目(18JCYBJC22600)。
文摘
为了研究方形闸门井深基坑在开挖过程中支护结构的受力和变形规律,选取深圳一地铁隧道系统工程段为研究对象,对现场实际情况进行概化,并展开不同开挖步的离心模型试验,通过相似原理等方法计算现场原型深基坑开挖引起的地连墙水平变形、地表沉降和墙侧土压力等变化规律。试验结果表明:地连墙侧向变形先增加后逐渐减小,呈中间大、两端小的“胀肚”形;地面沉降呈“凹槽”形,随基坑开挖过程逐渐增大,峰值为7.16 mm;地连墙墙侧土压力变化呈现镜像“S”形,地连墙墙后土压力值与基坑深度呈现明显的非线性特点,在基坑开挖深度较小时,土体受到压应力作用,随着开挖深度的增加,土压力值由正值转变为负值,正值和负值的大小均是先增后减;开挖起始阶段,地连墙墙体受到扭转作用较小,相应弯矩变化值较小,随着基坑开挖的进一步加深,扭转作用加强,相应弯矩值逐渐变大;基坑支撑杆内力在开挖过程中随着支撑杆埋深的增大是先增大后减小。研究成果可为深基坑设计和开挖施工提供参考。
关键词
深基坑
方形闸门井
离心模型试验
地表沉降
地连墙变形
Keywords
deep foundation pit
square gate shaft
centrifugal model test
surface settlement
diaphragm wall deformation
分类号
TU43 [建筑科学—岩土工程]
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职称材料
题名
含水层越流情况下基坑降水引发变形机理及控制措施
被引量:
12
4
作者
栗晴瀚
张静涛
郑刚
程雪松
雷亚伟
孙颜顶
贾建伟
刘晓敏
机构
天津大学滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室
中国建筑第二工程局有限公司
天津大学建筑工程学院
中国建筑第六工程局有限公司
出处
《土木工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2023年第5期89-101,共13页
基金
中国建筑第二工程局有限公司科技资助计划(91110000100024296D200003)
中建股份科技研发计划资助(CSCEC-2021-Z-(25))
国家自然科学基金(52178343)。
文摘
在天津等沿海地区,地层中通常分布有多个承压含水层,由于隔水层厚度不均匀,且常包含粉土、粉砂透镜体,各含水层间存在水力联系的现象较普遍。天津某地铁车站基坑开挖前的降水试验中,基坑外水位发生大幅下降,实测地连墙侧移与坑外地表沉降分别达到允许变形的29.0%和73.5%。基于此案例,采用三维有限元对含水层越流情况下基坑降水引发的变形机理、规律和影响区进行研究,并对降水引发坑外沉降的控制措施进行了对比研究。结果表明,含水层越流导致基坑内外存在水力联系时,坑内降水引发的坑外沉降由支护结构侧移和水位下降共同导致,沉降区根据诱发机理可分为两部分,距基坑2倍降水深度以内为支护结构侧移和水位下降复合影响区,以外为水位下降影响区。降水井底部弱透水层高渗透性引发越流将增大坑内水位降深,从而增大地连墙变形及其引发的坑外沉降。地连墙墙趾处弱透水层高渗透性引发越流将增大基坑内外水力联系及坑外沉降,但会减小地连墙变形。对于含水层越流风险高的地层,疏干降水建议采用“深浅井”方案以更好地实现按需降水和基坑变形控制;回灌和加深止水帷幕截断基坑内外水力联系均可较好控制坑外水位下降,但切断水力联系会导致支护结构侧移增大,对于复合影响区内沉降控制效果较回灌差,且成本相对较高。研究成果以期为软土地区复杂水文地质条件下的基坑降水变形控制提供参考。
关键词
含水层越流
基坑降水
地连墙变形
沉降
回灌
Keywords
leaky aquifers
excavation dewatering
diaphragm wall deformation
settlement
groundwater recharge
分类号
TU463 [建筑科学—结构工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
伺服钢支撑控制旁侧既有盾构隧道变形试验研究
王哲
吴鹏飞
魏纲
冯韦皓
吴雪桦
李航
易子浩
胡恬华
《铁道科学与工程学报》
北大核心
2025
1
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职称材料
2
基于SSBA模型的深基坑支护结构变形预测研究
高苏
吴志强
杨宏刚
邵海元
《水利水电技术(中英文)》
北大核心
2025
0
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职称材料
3
方形闸门井基坑开挖支护结构离心模型试验研究
汪波
孙慧
《人民长江》
北大核心
2025
0
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职称材料
4
含水层越流情况下基坑降水引发变形机理及控制措施
栗晴瀚
张静涛
郑刚
程雪松
雷亚伟
孙颜顶
贾建伟
刘晓敏
《土木工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2023
12
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职称材料
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