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引江济淮二期工程泵站深基坑开挖与支护的三维数值模拟分析
1
作者 孙勇 郭鹏斐 +2 位作者 赵卫全 路威 崔飞 《中国水利水电科学研究院学报(中英文)》 北大核心 2025年第3期205-215,共11页
引调水泵站基坑开挖需在满足自身结构安全稳定的要求上,在有限空间内将对邻近建筑物的影响控制在安全可控范围内,因此选择合理的支护方案对于降低工程造价及减小不均匀沉降尤为重要。基于引江济淮二期工程一泵站深基坑的场地特征和水文... 引调水泵站基坑开挖需在满足自身结构安全稳定的要求上,在有限空间内将对邻近建筑物的影响控制在安全可控范围内,因此选择合理的支护方案对于降低工程造价及减小不均匀沉降尤为重要。基于引江济淮二期工程一泵站深基坑的场地特征和水文地质条件,采用Midas GTS软件建立了基坑开挖支护三维数值分析模型,研究了采用旋喷锚索和支护桩作为围护结构进行分层开挖时,基坑支护结构的变形和受力情况,以及开挖水位变化对周边建筑物的影响。结果表明:该支护体系受力合理,变形控制效果较好,开挖完成后基坑坡顶与支护桩位移均在安全范围内;整个开挖过程中基坑周边既有建筑物最大沉降为11.6 mm,出现开裂的风险较小;开挖过程中采用600 mm厚混凝土墙可有效起到止水效果,基坑开挖后水位波动小于当地浅水层季节性水位变幅,且不会出现渗透破坏问题。三维有限元计算可以反映开挖、降水、支护等步序对基坑工程的综合影响,研究结果可为类似基坑开挖支护设计提供参考。 展开更多
关键词 泵站深基坑 混凝土防渗墙 三维有限元计算 开挖与支护 周边建筑物效应分析
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基于融合注意力机制BP神经网络的深基坑变形预测方法
2
作者 张明聚 秦胜旺 +3 位作者 李鹏飞 葛辰贺 杨萌 谢治天 《北京交通大学学报》 北大核心 2025年第2期95-104,共10页
针对单一反向传播(Back Propagation,BP)神经网络预测基坑开挖变形时泛化性差及容易出现局部最优解的问题,分别采用遗传算法(Genetic Algorithms,GA)、粒子群算法(Particle Swarm Optimization,PSO)进行优化,并融合注意力机制(Attention... 针对单一反向传播(Back Propagation,BP)神经网络预测基坑开挖变形时泛化性差及容易出现局部最优解的问题,分别采用遗传算法(Genetic Algorithms,GA)、粒子群算法(Particle Swarm Optimization,PSO)进行优化,并融合注意力机制(Attention)组合成GA-Attention-BP和PSO-Attention-BP神经网络模型.依托南京双子座基坑工程,采用PLAXIS 2D模拟了680组不同工况下围护结构及地表的变形特征,并结合20组南京地区基坑实测监测数据作为数据集,以均方误差(Mean Squared Error,MSE)、平均绝对误差(Mean Absolute Error,MAE)和决定系数(RSquare,R2)作为评价指标,将不同神经网络的预测值和实际监测值进行对比.研究结果表明:GAAttention-BP和PSO-Attention-BP的MSE分别为3.47和3.22,MAE分别为1.59和1.47,R2分别为0.93和0.96,较BP和Attention-BP神经网络有较大的性能提升,预测效果较好;基于注意力机制的权重分配结果表明,基坑深度和地下连续墙的宽度对围护结构变形的影响最为显著,其权重系数分别高达1.33和1.17. 展开更多
关键词 深基坑工程 数值模拟 注意力机制 反向传播 遗传算法 粒子群算法
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圆砾地层深大基坑开挖支护对临近既有道路的影响 被引量：2
3
作者 郭延辉 马蕊 +3 位作者 毛石林 钱勇 丁明忠 宋琴 《中国安全科学学报》 北大核心 2025年第1期94-102,共9页
为防止深大基坑开挖支护引起临近既有道路坍塌等事故灾害的发生,确保深大基坑施工过程中临近道路的安全运行,以昆明市临近城市主干道路某深大基坑工程为例,在现场深入调研的基础上,采用岩土与隧道有限元分析软件(MIDAS GTS NX)仿真计算... 为防止深大基坑开挖支护引起临近既有道路坍塌等事故灾害的发生,确保深大基坑施工过程中临近道路的安全运行,以昆明市临近城市主干道路某深大基坑工程为例,在现场深入调研的基础上,采用岩土与隧道有限元分析软件(MIDAS GTS NX)仿真计算,并结合现场监测,分析现有开挖支护方案下基坑支护结构的受力与变形特征及临近既有道路的变形特征。研究结果表明:基坑开挖支护结束后,支护桩、锚索的受力与变形均处于设计允许范围内。临近既有道路的位移随基坑开挖深度的增加而增大,在基坑开挖结束后位移趋于稳定。既有道路的变形最大值出现在距基坑边界2.5倍开挖深度的位置,且该变形量未达到基坑开挖引起的道路位移报警阈值,认为现有支护方案可保障基坑及既有道路的安全。 展开更多
关键词 圆砾地层 深大基坑 开挖支护 既有道路 变形影响 现场监测
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基于改进NNA和BP神经网络模型的深基坑沉降预测
4
作者 王仁志 张伟国 +3 位作者 寇苗苗 刘飞 王金涛 张拥军 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第24期10416-10425,共10页
为更精准预测基坑开挖卸荷引起的周边地表沉降,通过改进神经网络算法(neural network algorithm, NNA),提出一种具有信息反馈和反向学习机制的神经网络优化算法(neural network algorithm with feedback mechanism and reverse learning... 为更精准预测基坑开挖卸荷引起的周边地表沉降,通过改进神经网络算法(neural network algorithm, NNA),提出一种具有信息反馈和反向学习机制的神经网络优化算法(neural network algorithm with feedback mechanism and reverse learning, FBRLNNA),并结合反向传播(back propagation, BP)神经网络构建地表沉降预测模型,将提出的沉降预测模型在青岛15号线地铁工程基坑中进行应用与验证。基于18种基准函数比较FBRLNNA与9种竞争优化算法的表现,仿真试验表明,FBRLNNA在80%的基础基准函数上均表现出更优的性能。对比分析FBRLNNA-BP模型及其他4种模型的基坑沉降预测结果,FBRLNNA-BP模型的均方误差(mean squared error, MSE)、平均绝对误差(mean absolute error, MAE)、均方根误差(root mean square error, RMSE)及决定系数(R^(2))均最佳,沉降预测结果误差小于5%,表明该预测模型具有更好的沉降预测精度。研究成果可为基坑开挖引发的地表沉降预测提供了新的方法和参考。 展开更多
关键词 具有信息反馈和反向学习机制的神经网络优化算法(FBRLNNA) 反向传播(BP)神经网络 FBRLNNA-BP模型 基坑开挖 沉降预测
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基于灰狼算法优化DBN-SVM的入侵检测方法
5
作者 彭庆媛 王晓峰 +3 位作者 唐傲 王军霞 华盈盈 何飞 《南京大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期270-282,共13页
入侵检测技术作为一种可靠的网络安全防御手段,在保障网络安全方面具有重要意义.深度信念网络(Deep Belief Network,DBN)结合支持向量机(Support Vector Machine,SVM)是一种具有良好泛化能力和分类性能的机器学习方法,在入侵检测领域有... 入侵检测技术作为一种可靠的网络安全防御手段,在保障网络安全方面具有重要意义.深度信念网络(Deep Belief Network,DBN)结合支持向量机(Support Vector Machine,SVM)是一种具有良好泛化能力和分类性能的机器学习方法,在入侵检测领域有着广泛的应用.然而,该方法在处理高维数据时容易出现“维数灾难”问题,并且参数选择对分类性能有很大影响,针对以上不足,提出了一种基于灰狼算法(Grey Wolf Optimization,GWO)优化DBN-SVM的入侵检测方法.在GWO算法中,通过引入自适应狩猎权重系数和改进头狼位置更新公式来加快收敛速度和扩展狼群搜索范围,通过加入最优灰狼个体自适应扰动策略来避免陷入局部最优.进一步利用改进后的GWO算法优化DBN-SVM,并应用于入侵检测.实验结果表明,提出的方法在NSL-KDD和UNSW-NB15数据集上的准确率比未改进的DBN-SVM分别提高6.5%和5.7%,满足入侵检测的应用需求. 展开更多
关键词 深度信念网络 支持向量机 灰狼优化算法 自适应狩猎权重系数 t分布扰动 入侵检测
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融合智能优化算法的TBM可掘性预测与围岩分级方法研究
6
作者 沈远伟 刘红丽 +1 位作者 朱昊 张超凡 《煤炭工程》 北大核心 2025年第8期122-129,共8页
复杂多变的围岩条件易引发掘进过程中全断面隧道掘进机(TBM)负载剧烈波动、刀具磨损加剧、推进效率降低等问题。为建立精准的可掘性预测与围岩分级方法,为TBM掘进参数优化及施工组织提供科学支撑,提出一种融合灰狼优化(GWO)、变分模态分... 复杂多变的围岩条件易引发掘进过程中全断面隧道掘进机(TBM)负载剧烈波动、刀具磨损加剧、推进效率降低等问题。为建立精准的可掘性预测与围岩分级方法,为TBM掘进参数优化及施工组织提供科学支撑,提出一种融合灰狼优化(GWO)、变分模态分解(VMD)、麻雀搜索算法(SSA)与长短期记忆网络(LSTM)的智能模型(GWO-VMD-SSA-LSTM),用于实现TBM可掘性的精确预测与围岩分级。测试结果显示,该模型在测试集上的平均绝对误差(MAE)为0.4324、均方根误差(RMSE)为0.6005、平均绝对百分比误差(MAPE)为1.5486%、决定系数(R^(2))为0.9527,性能显著优于其他对比模型,具备更强的预测精度与泛化能力。基于此,进一步构建了基于FPI的围岩分级体系,实现了围岩可掘性等级的快速判定。工程验证表明,该方法能够有效反映不同岩层的掘进难易程度,可为复杂地质条件下TBM掘进施工提供智能化辅助决策支持。 展开更多
关键词 TBM 可掘性预测 围岩分级 巷道掘进 智能优化算法 深度学习
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开挖顺序及内支撑早期刚度对软土基坑稳定性影响规律 被引量：11
7
作者 管大刚 胡志明 +3 位作者 郑鹏鹏 袁山 陈保国 张艳林 《建筑科学与工程学报》 CAS 北大核心 2024年第2期181-190,共10页
深基坑开挖变形控制是软土基坑工程的难题,工程中常采用密集的混凝土内支撑来提高支撑刚度,然而实际工程中未能合理考虑软土深基坑的开挖顺序和混凝土内支撑早期刚度影响,往往导致基坑实际变形远大于设计值。结合珠三角水资源配置工程... 深基坑开挖变形控制是软土基坑工程的难题,工程中常采用密集的混凝土内支撑来提高支撑刚度,然而实际工程中未能合理考虑软土深基坑的开挖顺序和混凝土内支撑早期刚度影响,往往导致基坑实际变形远大于设计值。结合珠三角水资源配置工程的软土深基坑,利用验证后的数值模拟方法研究了不同开挖顺序及混凝土内支撑早期刚度对基坑受力和变形特性的影响规律,得出了分层分区非对称开挖和对称开挖对地连墙水平位移和地表沉降的影响规律。结果表明:尽管非对称开挖会造成基坑两侧的地连墙位移和地表沉降差异,但是密集内支撑条件下非对称开挖比对称开挖对于基坑周围地表沉降和地连墙水平位移影响更小并能够大量节约工期;受混凝土内支撑早期刚度影响,施作内支撑后越早进入下一步开挖,地连墙水平位移和周围地表沉降越大;考虑内支撑早期刚度影响时基坑上部的内支撑轴力会增大,而下部的内支撑轴力会减小,早期刚度越小,这种趋势越明显;现场施工时难以实时动态监测混凝土的弹性模量,极易造成内支撑轴力的早期监测数据失真,甚至给工程带来错误决策。 展开更多
关键词 深基坑 软土 开挖顺序 混凝土内支撑 早期刚度 变形特性
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基于离心机和数值模拟的深基坑开挖支护结构受力和变形研究 被引量：7
8
作者 孙慧 李从安 +1 位作者 李波 王志鹏 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第S02期114-118,共5页
依据实际基坑开挖和支护结构工程特性进行模型概化,得出适合的离心模型试验方案,采用离心模型试验分析超深基坑开挖过程支护结构工程的受力和变形分布规律特征。同时建立三维有限元模型对圆形基坑开挖过程中支护结构的变形进行数值模拟... 依据实际基坑开挖和支护结构工程特性进行模型概化,得出适合的离心模型试验方案,采用离心模型试验分析超深基坑开挖过程支护结构工程的受力和变形分布规律特征。同时建立三维有限元模型对圆形基坑开挖过程中支护结构的变形进行数值模拟,并将试验和数值计算结果进行对比分析。结果表明:支护结构水平位移模式为两头小,中间大的“涨肚型变形”;并且随着基坑深度的加深,地下连续墙水平位移最大值点逐渐下移;地表沉降呈凹槽形沉降形式,随着开挖的进行,沉降槽底部向着远离基坑的方向发展;地连墙背后土压力变化值呈非线性,开挖初期,土压力沿深度变化很小,但随着开挖的进行,土压力变化量逐渐增大;数值分析与离心模型试验的开挖支护结构变形特征结果较相近。研究成果可为基坑开挖设计切实有效的支护结构提供科学依据。 展开更多
关键词 深基坑 开挖 支护结构 变形 离心机 数值模拟
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基于HSS-MCC融合模型及SSA-BP神经网络开展深基坑超大变形预测研究 被引量：3
9
作者 倪小东 张宇科 +3 位作者 焉磊 王东兴 徐硕 王媛 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期35-45,共11页
软土环境下深基坑开挖变形特性研究中,多采用硬化类弹塑性模型进行分析,如HSS模型和MCC模型.南京河漫滩软土地区,深基坑开挖时局部常发生较大变形,部分土体变形状态介于小应变与大应变之间,单一模型无法准确预测土体变形特征.同时,BP神... 软土环境下深基坑开挖变形特性研究中,多采用硬化类弹塑性模型进行分析,如HSS模型和MCC模型.南京河漫滩软土地区,深基坑开挖时局部常发生较大变形,部分土体变形状态介于小应变与大应变之间,单一模型无法准确预测土体变形特征.同时,BP神经网络在基坑变形预测中得到广泛应用,但在训练过程中,权阈值易陷入局部最优解,影响预测的准确性.据此,依托南京地区典型软土深基坑工程,采用Midas中的HSS模型与MCC模型进行分析,比对两种模型的桩体变形量差异,并基于最小二乘准则对两模型进行线性融合,融合模型可对后续区段监测数据进行校准及补充.通过融合麻雀搜索算法对BP神经网络进行优化,在其训练过程中快速收敛,得到全局最优的权阈值,依托狭长基坑已开挖区段监测数据学习训练,进而依据后续区段浅部开挖揭露深部变形特征,预测结果与实测值吻合度较高.研究结果对软土地区深基坑大变形的预测研究具有重要参考价值. 展开更多
关键词 深基坑 大变形 HSS模型 MCC模型 BP神经网络 麻雀搜索算法
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考虑小应变刚度特性的软土边界面模型与应用 被引量：1
10
作者 梁发云 郑瀚波 +2 位作者 李林 王如路 闫静雅 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期938-947,共10页
基坑开挖导致周边土体经历复杂的加卸载应力路径,传统的本构模型难以同时反映此过程中土体的超固结和小应变刚度特性。在现有的边界面模型中,引入土体小应变刚度特性,提出软土边界面模型小应变刚度修正方法。基于一种高效的半隐式应力... 基坑开挖导致周边土体经历复杂的加卸载应力路径,传统的本构模型难以同时反映此过程中土体的超固结和小应变刚度特性。在现有的边界面模型中,引入土体小应变刚度特性,提出软土边界面模型小应变刚度修正方法。基于一种高效的半隐式应力更新算法,将改进后的边界面模型采用UMAT子程序二次开发嵌入有限元软件ABAQUS中,并应用于某地铁车站深基坑开挖工程的数值模拟。分析结果表明,采用改进模型准确地反映了上海地区典型土层的小应变状态本构关系和土体的应变刚度相关性;由于改进的边界面模型能够同时反映土体超固结和小应变刚度特性,计算的围护结构变形与现场监测数据吻合较好。 展开更多
关键词 边界面模型 小应变刚度 半隐式应力更新算法 深基坑工程
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基于DBN和BES-LSSVM的矿用压风机异常状态识别方法 被引量：3
11
作者 李敬兆 王克定 +2 位作者 王国锋 郑鑫 石晴 《流体机械》 CSCD 北大核心 2024年第3期89-97,共9页
针对矿用压风机这类分布式系统的异常类别复杂、识别精度低等问题,提出了一种基于深度置信网络(DBN)和最小二乘支持向量机(LSSVM)的异常状态识别方法。首先,分析压风机组成系统及其运行机理,确定常见的异常状态类型;其次,采用DBN无监督... 针对矿用压风机这类分布式系统的异常类别复杂、识别精度低等问题,提出了一种基于深度置信网络(DBN)和最小二乘支持向量机(LSSVM)的异常状态识别方法。首先,分析压风机组成系统及其运行机理,确定常见的异常状态类型;其次,采用DBN无监督学习方式充分挖掘监测数据中异常特征并快速提取;然后,利用秃鹰搜索算法(BES)优化LSSVM的超参数,构建最优的BES-LSSVM分类模型;最后,将DBN提取的异常特征作为BES-LSSVM模型的输入,对矿用压风机异常状态进行识别。试验验证与对比分析结果表明,相较于GA,PSO,GWO算法,BES算法的求解精度和收敛速度均有所提高,同时DBN-BES-LSSVM模型在测试集上平均识别精度达到94.65%,较PCA-LSSVM模型、DBN模型和DBN-LSSVM模型的识别精度分别提高了10.53%,5.84%和3.76%,验证了DBN-BES-LSSVM模型在矿用压风机异常特征提取以及特征识别方面的优越性。 展开更多
关键词 矿用压风机 深度置信网络 秃鹰搜索算法 最小二乘支持向量机 异常识别
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基坑装配式内支撑高脚螺栓-模袋混凝土固支端及其承载性能 被引量：5
12
作者 单余含 张明聚 +4 位作者 郭彩霞 郭飞 李鹏飞 高云昊 刘文杰 《铁道标准设计》 北大核心 2024年第6期161-170,共10页
基坑工程内支撑体系中,混凝土支撑因其承载能力高、布置不受限制、端部节点现浇、整体性良好等优势得以在基坑工程中广泛使用,但混凝土支撑在设计与施工中的弊病也十分显著,存在设计截面过大、施工周期长、污染性强、成本高、浪费严重... 基坑工程内支撑体系中,混凝土支撑因其承载能力高、布置不受限制、端部节点现浇、整体性良好等优势得以在基坑工程中广泛使用,但混凝土支撑在设计与施工中的弊病也十分显著,存在设计截面过大、施工周期长、污染性强、成本高、浪费严重等问题。因而,针对混凝土支撑在基坑工程中表现出的优势与劣势,并结合地铁明挖车站深基坑工程的特点,设计一种装配式组合钢管混凝土内支撑,从提高端部节点刚度和强度、实现端部固定连接等角度出发,提出一种适应于地铁基坑装配式组合钢管混凝土内支撑的高脚螺栓-模袋混凝土固支端。通过阐明固支端的设计方案、构造特点和工作原理,并将其与混凝土支撑现浇节点进行对比分析,论证了由预埋钢板、空心法兰盘、模袋混凝土和高脚螺栓等特殊构件组成的固支端,在支撑体系中发挥了固定支座的作用;为建立固支端设计与验算的理论依据,通过分析固支端的力学机理、破坏模式及其演变规律,得到固支端的抗压与抗弯承载力的解析方法;为验证固支端承载性能的理论解析方法的可行性,结合数值模拟验证分析了理论与数值结果,并对影响固支端承载性能的主要因素进行参数化分析。 展开更多
关键词 地铁 明挖车站 深基坑工程 装配式组合钢管混凝土内支撑 固支端 模袋混凝土 承载性能
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基于改进最小二乘支持向量机组合模型的深基坑沉降变形预测 被引量：10
13
作者 刘清龙 吕颖慧 +1 位作者 秦磊 赵鹏 《济南大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第1期8-14,共7页
为了提高深基坑沉降变形预测精度,及时为深基坑支护施工提供指导,提出一种改进最小二乘支持向量机组合模型;通过引入自适应噪声完备集合经验模态分解方法分解原始深基坑沉降变形数据,并结合粒子群优化算法和遗传算法对最小二乘支持向量... 为了提高深基坑沉降变形预测精度,及时为深基坑支护施工提供指导,提出一种改进最小二乘支持向量机组合模型;通过引入自适应噪声完备集合经验模态分解方法分解原始深基坑沉降变形数据,并结合粒子群优化算法和遗传算法对最小二乘支持向量机进行参数寻优,对分解的数据分别训练、预测后再叠加,得到最终预测结果;应用所提出模型对济南市某深基坑的累积沉降量进行预测,同时与其他模型对比,验证所提出模型的实用性和优越性。结果表明:所提出模型预测深基坑累积沉降量的平均相对误差为0.035%,均方误差为0.0809 mm^(2),均方根误差为0.2838 mm,所提出模型的准确性远优于其他模型的;自适应噪声完备集合经验模态分解方法的引入更有利于在深基坑沉降变形预测方面发挥最小二乘支持向量机的优势。 展开更多
关键词 深基坑沉降变形 最小二乘支持向量机 经验模态分解 粒子群优化算法 遗传算法
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“地下复合支撑”变形分析与优化设计 被引量：4
14
作者 潘春宇 易康 +5 位作者 朱锐 付丽 朱文卓 严溪浩 范磊 周峰 《地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期356-366,共11页
“地下复合支撑”是通过在基坑坑底布置加固水泥土将坑底工程桩与基坑支护桩墙相连形成复合受力体。基坑开挖时,复合受力体共同受力抵抗变形,有效控制围护结构变形并抑制坑底土体隆起。本文提出“地下复合支撑”概念及其设计理论,分析... “地下复合支撑”是通过在基坑坑底布置加固水泥土将坑底工程桩与基坑支护桩墙相连形成复合受力体。基坑开挖时,复合受力体共同受力抵抗变形,有效控制围护结构变形并抑制坑底土体隆起。本文提出“地下复合支撑”概念及其设计理论,分析坑底加固面积置换率、固化剂掺量、加固深度等关键设计参数对基坑变形的影响,为“地下复合支撑”投入工程实践提供设计依据和理论参考。基于工程实例,针对原支护体系给出地下复合支撑的优化设计方案,验证新型复合支撑的可行性,体现其对基坑围护结构水平位移和坑底隆起变形控制的优势。同时,按照优化设计方案可以减少基坑内支撑的道数,具有安全性和经济性。 展开更多
关键词 深基坑 坑底加固 基坑支护 数值模拟 优化设计
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软土深基坑变形及环境影响分析方法与控制技术 被引量：68
15
作者 王卫东 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期1-25,共25页
随着基坑规模日益增大以及邻近环境设施愈加复杂,合理评估并控制基坑变形及对周边环境影响成为软土基坑工程面临的重要挑战。基于理论分析与工程应用,对软土深基坑变形与环境影响分析方法及控制技术进行了系统研究。首先,在统筹考虑安... 随着基坑规模日益增大以及邻近环境设施愈加复杂,合理评估并控制基坑变形及对周边环境影响成为软土基坑工程面临的重要挑战。基于理论分析与工程应用,对软土深基坑变形与环境影响分析方法及控制技术进行了系统研究。首先,在统筹考虑安全与经济的前提下,提出了软土深基坑环境保护等级和变形控制指标,为基坑周边不同类型环境设施的保护提供了依据。其次,系统建立了便于工程应用的基坑变形影响简化分析方法,并提出了基于土体小应变特性的基坑开挖对环境影响的计算分析方法以及确定全套小应变本构模型参数的实用方法,为复杂环境下深基坑环境影响分析提供了重要手段。同时,针对承压水降水影响难以准确量化评估的难题,提出了根据群井抽水试验反演确定关键水文地质参数并评估深层承压水降水对地层和环境变形影响的计算方法,满足了复杂地层承压水降水影响分析的工程需求。此外,还提出了包括支护结构与主体地下结构相结合、数字化微扰动搅拌桩加固、混凝土支撑主动变形控制、承压水控制超深隔渗帷幕等绿色、低碳、环境低影响的基坑变形控制新技术。成果在全国大量工程中成功应用,促进了软土深基坑工程全过程变形影响精细化分析和系统化控制技术的发展,为大规模地下空间的开发利用提供了技术支撑。 展开更多
关键词 软土 深基坑 变形控制 环境影响 承压水降水 小应变本构模型 支护结构与主体结构相结合 超深隔水帷幕
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陕蒙矿区深部开采导水裂隙带发育特征与高度预测方法 被引量：1
16
作者 陈延康 郭广礼 +4 位作者 孟浩 张连贵 郑辉 李怀展 张浩宇 《金属矿山》 CAS 北大核心 2024年第4期186-192,共7页
导水裂隙带发育高度是矿井防治水及安全开采的重要依据。由于陕蒙矿区地层沉积环境和沉积过程的特殊性,使得该区域导水裂隙发育高度与传统认识差别较大。考虑到目前围绕陕蒙矿区导水裂隙带发育高度计算方法缺失问题,以鄂尔多斯市营盘壕... 导水裂隙带发育高度是矿井防治水及安全开采的重要依据。由于陕蒙矿区地层沉积环境和沉积过程的特殊性,使得该区域导水裂隙发育高度与传统认识差别较大。考虑到目前围绕陕蒙矿区导水裂隙带发育高度计算方法缺失问题,以鄂尔多斯市营盘壕煤矿2217工作面为工程背景,采用UDEC模拟研究了不同开采进度下导水裂隙带发育规律及演化特征,分析了大能量事件与导水裂隙带发育的关联关系,进而基于GA-SVR算法,建立了区域导水裂隙带发育高度精准预测方法。结果表明:直罗组砂岩巨厚的特性使得其在覆岩运动中表现出坚硬岩层的特点,裂隙带在其下充分发育,稳定后也形成“马鞍形”;微震监测数据能精准反映区域导水裂隙带发育高度,预测相对误差仅为3.90%;建立的导水裂隙带高度预测模型的决定系数R^(2)为0.81,相对平均误差r为14.55%,预测精度显著优于经验公式(R^(2)<0,r=59.57%)。研究成果对于陕蒙矿区保水开采与安全生产设计及矿井水防治具有重要的实践意义。 展开更多
关键词 导水裂隙带 陕蒙矿区 深部开采 支持向量机 遗传算法 预测方法
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深基坑工程不同施工阶段对其围护结构及临近在役铁路路基稳定性影响分析 被引量：5
17
作者 陈旺 胡永祥 +2 位作者 陈日晓 杨成楼 庄妍 《水利水电技术（中英文）》 北大核心 2024年第S01期137-143,共7页
为研究基坑工程不同施工阶段对基坑围护结构及临近在役铁路稳定性的影响,针对盐城市铁路综合客运枢纽能源中心深基坑工程,首先分析不同施工阶段对基坑围护结构变形量的影响;然后基于临近铁路路基沉降变形监测数据,分析各施工阶段对铁路... 为研究基坑工程不同施工阶段对基坑围护结构及临近在役铁路稳定性的影响,针对盐城市铁路综合客运枢纽能源中心深基坑工程,首先分析不同施工阶段对基坑围护结构变形量的影响;然后基于临近铁路路基沉降变形监测数据,分析各施工阶段对铁路路基稳定性的影响。研究结果表明:土方开挖过程中基坑圈梁水平和竖向位移、支撑轴力、格构柱竖向位移均呈逐步增大的变化规律,支撑施工及底板浇筑过程中基坑各结构的位移量及支撑轴力逐步减小;随着施工进程的不断推进,铁路路基的竖向位移逐渐增大,直至拆撑结束后逐渐趋于稳定。最后通过收集若干基坑开挖对临近铁路路基影响的工程实例,发现铁路路基最大沉降值S_(max)与mH_(e)/L_(t)(m为基坑靠近路堤一侧的宽度、L_(t)为基坑坑壁至路基坡脚线的水平净距、H_(e)为基坑开挖深度)存在良好的对数关系。 展开更多
关键词 基坑 土方开挖 围护结构 格构柱变形 支撑轴力 土体深层位移
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基于改进XGBoost算法的深部巷道松动圈智能预测研究 被引量：2
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作者 凡兴禹 王雪林 《黄金科学技术》 CSCD 北大核心 2024年第1期109-122,共14页
深部巷道爆破开挖后由于爆炸冲击和原位应力动态卸载耦合作用,围岩内不可避免地产生松动圈,进而影响结构的稳定性,因此对松动圈厚度进行超前预测显得非常重要。依托多座地下矿山松动圈测试作为研究对象,共获取300组有效数据样本。采用4... 深部巷道爆破开挖后由于爆炸冲击和原位应力动态卸载耦合作用,围岩内不可避免地产生松动圈,进而影响结构的稳定性,因此对松动圈厚度进行超前预测显得非常重要。依托多座地下矿山松动圈测试作为研究对象,共获取300组有效数据样本。采用4种主流的超参数优化算法,即遗传算法(GA)、灰狼优化算法(GWO)、粒子群优化算法(PSO)和樽海鞘算法(SSA)对XGBoost算法进行优化,并以此构建4种松动圈预测混合模型。采用R2、RMSE、MAE和MAPE指标对预测模型的性能进行对比分析,并开展松动圈厚度参数的敏感性分析。最后,将最优的PSO-XGBoost模型应用于地下矿山运输巷道进行工程验证。结果表明:在群体规模分别为90、70、60和100时,GA-XGBoost、GWO-XGBoost、PSO-XGBoost和SSA-XGBoost模型取得了最佳的预测表现。其中,PSO-XGBoost模型在训练集和测试集中的相关系数分别为0.9244和0.8787,具有最佳的预测性能。相比基准模型(XGBoost、RF、SVM和LightGBM),优化后模型松动圈的预测精度和性能均得到显著提升。巷道当量直径(TD)和围岩地质强度指标(GSI)对松动圈厚度的影响最为显著,垂直主应力也具有明显的影响。优化后的XGBoost模型在实际工程中的应用结果显示实测值与预测值误差在10%以内,PO-XGBoost具有工程应用价值。 展开更多
关键词 松动圈 深部巷道 机器学习 人工智能 地应力 优化XGBoost算法
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基于SOA-RF智能算法的深部巷道支护参数优化研究 被引量：1
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作者 林中湘 张彪 +5 位作者 柴君锋 朱泽斌 王龙 吴海勇 任博涵 詹令业 《煤炭工程》 北大核心 2024年第9期41-48,共8页
强开采扰动作用下深部沿空巷道围岩稳定性控制是一项技术难题。为了研究深部沿空巷道在动载荷作用下位移及应力场的演化特征,以高家堡煤矿103工作面为背景建立数值模型。然后,利用FLAC 3D软件分析了动载作用下深部沿空巷道位移及应力场... 强开采扰动作用下深部沿空巷道围岩稳定性控制是一项技术难题。为了研究深部沿空巷道在动载荷作用下位移及应力场的演化特征,以高家堡煤矿103工作面为背景建立数值模型。然后,利用FLAC 3D软件分析了动载作用下深部沿空巷道位移及应力场演化特征。最后,通过机器学习的方法,进行了巷道响应参数敏感性分析。结果表明:根据重要性得分,不同动荷载因素作用下巷道围岩对动荷载幅值响应最为明显;不同动载幅值作用下巷道最大变形速率达到17.5 mm/MPa,两帮最大变形速率达到16.1 mm/MPa,塑性发育最大速率达到3552.5 m^(2)/MPa。利用回归分析方法得到了动载荷条件下的经验方程。在此基础上,提出了“让压-支护”协同控制技术,以缓解沿空巷道围岩变形。数值模拟与现场监测结果验证了协同控制技术的可行性。 展开更多
关键词 深部开采 沿空掘巷 SOA-RF智能算法 动载作用 支护参数
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控制深基坑变形的支撑轴力伺服系统 被引量：103
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作者 贾坚 谢小林 +1 位作者 罗发扬 翟杰群 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第10期1589-1594,共6页
结合上海"大上海会德丰广场"深大基坑工程实例,提出了控制软土地区深大基坑卸荷变形的分区卸荷技术对策,根据工程需要,在紧邻运营地铁区间隧道的北区基坑中,研发并首次应用了钢支撑轴力伺服系统.结果表明:所采用的钢支撑轴力... 结合上海"大上海会德丰广场"深大基坑工程实例,提出了控制软土地区深大基坑卸荷变形的分区卸荷技术对策,根据工程需要,在紧邻运营地铁区间隧道的北区基坑中,研发并首次应用了钢支撑轴力伺服系统.结果表明:所采用的钢支撑轴力伺服系统可以将北坑开挖的围护结构变形及地铁隧道变形控制在设定目标内,使隧道的水平位移在4 mm以内,隧道附加沉降在2 mm以内,邻地铁侧围护地连墙变形在13.5 mm以内,从而保护紧邻的运营地铁安全. 展开更多
关键词 深基坑 变形 分区卸荷 支撑轴力 伺服控制
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