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大断面矩形顶管始发井基坑监控量测与变形预测
| 论文题名： | 大断面矩形顶管始发井基坑监控量测与变形预测 |
| 关键词： | 地下通道;矩形顶管法;基坑始发井;监控量测;变形预测 |
| 摘要： | 内蒙古地区采用矩形顶管法修建地下通道时,基坑变形的控制要求没有相似工程背景经验。不同的结构特性、地质条件、地下水等诸多影响因素增加了基坑变形的不确定性。因此本文以内蒙古科技大学地下通道为背景,结合该实际工程对基坑变形进行深入研究具有重要工程实际价值。 根据《建筑基坑工程监测技术规范》等规范设计和编写第三方监控量测方案,详细介绍了基坑始发井各监测项目测点设置原理、变形值的采集及数据后处理等。同时重点分析了部分监测数据,为利用神经网络预测变形确立输入向量参数。采用Matlab工具箱里面的BP、RBF神经网络对支护体系深层水平位移的变化趋势进行预测,将预测结果与监测得到的数据进行对比分析,验证两种网络预测的可靠性,同时对比分析两种网络的性能。 就单个围护桩而言,在圈梁上布置第一道钢筋混凝土支撑的工况下,围护桩上端位移被限制,随着开挖深度的增加,最大值位移值位置不断向下移动。设有两道内撑的地下悬臂围护桩变形曲线为弓形曲线,开挖至坑底时,靠近开挖深度三分之二处的位移最大。钢支撑轴力随着开挖深度的增加而增大,土方开挖至坑底设计标高时钢管支撑轴力最大。且每个施工步骤对应的轴力变化中,基坑长边中间部位钢支撑轴力变化最大。基坑阳角具有明显的空间效应,其桩顶水平位移较大,长边桩顶水平位移大于短边。第二道钢支撑的安装,减小了桩顶水平位移增大的速率。土方开挖至坑底标高到底板混凝土的浇筑是桩顶水平位移增长的最快期,基坑处于最不利稳定状态。两种网络的预测值绝大部分大于实测值,有一定的安全储备,预测精度都能满足实际工程需要。预测结果与实测值误差小,绝大多数预测误差不超过10％。对比了两种网络预测值,得到RBF网络性能更优的结论。最后对两种网络结合的组合神经网络预测进行展望。 本文运用两种神经网络预测基坑开挖直至变形稳定过程中单根围护桩深层水平位移,取得了较好的预测效果。利用神经网络实现多项目、多点的综合预测,对下一步施工具有良好的指导作用,为包头地区类似基坑工程提供借鉴参考。 |
| 作者： | 徐田红 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 银英姿 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 内蒙古科技大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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