论文部分内容阅读
随着社会的发展与进步,地铁建设成为当前城市基础建设的主流,地铁建设的增多带来的是大量深基坑工程的出现。其中大连、青岛等临海城市出现了一种上软下硬的二元地层深基坑工程,由于赋存性和结构性比较特殊,其存在的地质参数不确定性、稳定分析复杂性、支护参数选取、溶洞风险等问题成为当前急需解决的问题。本文在相关课题支持下,以青岛地铁一号线深基坑和大连市梭鱼湾南站小里程段深基坑为工程背景,对土岩二元地层深基坑施工稳定性问题进行研究,主要内容和成果如下:(1)针对土岩二元基坑地层参数的非确定性问题,将高斯算法(GP)、差异进化算法(DE)与M-C模型相结合,用于土岩二元深基坑地层参数反分析。首先进行正交设计,建立基坑地层参数组合方案,代入三维数值模型进行模拟分析,借助敏感性分析选取关键参数。通过高斯算法(GP)实现位移的非线性表达;最后利用差异进化算法实现基坑地层参数的反演;并对吊脚桩不同嵌岩深度下基坑围护结构变形进行分析,得到最优嵌岩深度。(2)针对传统方法对于土岩二元基坑稳定分析的不足,将强度折减法和容重增加法运用到深基坑工程中,通过数值实验计算求解安全系数对基坑进行整体稳定性分析,并分析影响两种方法安全系数不同的原因。同时分析地下水和无锚索支护等因素对安全系数的影响程度。(3)针对土岩二元基坑支护体系的优化目标问题,建立了位移指标、局部安全指标的综合评价准则,并对大连市梭鱼湾南站土岩二元基坑进行支撑参数优化,针对基坑钢支撑截面系数、支撑道数、支撑水平间距、末道钢支撑位置以及钢支撑预应力等因素进行比选,计算结果被现场工程采纳。(4)针对沿海土岩二元基坑临近溶洞的特殊问题,建立模型分析不同位置的岩溶溶洞对深基坑施工稳定性的影响,同时借助单元安全度评价指标(ZSI)分析基坑周围土体的破坏状态及扩张趋势。针对影响较大溶洞区域采取提前注浆的处理措施,保证基坑施工的顺利进行;同时分析了不同溶洞承压水压力对基坑开挖影响。