陽邏長江公路大橋南錨碇基坑圍護結構內力反演與施工變形滾動預測研究廈門東通道翔安海底隧道越海工程圍巖穩(wěn)定分析與支護設計反演及施工變形險情預報研究

1、分類號U D C密繳編號同 濟 大 學博士后研究工作報告( 出站科研總結)陽邏長江公路大橋南錨碇基坑圍護結構內力反演與施工變形滾動預測研究廈門東通道( 翔安海底隧道) 越海工程圍巖穩(wěn)定分析與支護設計反演及施工變形險情預報研究博士后：阮文軍聯(lián)系導師：孫鈞院士工作完成R 期： 呈Q Q 璺生] 旦= = = 呈Q Q §生! 呈旦報告提交日期： 至Q Q 墨生! ! 旦同濟大學( 上海)2 0 0 5 年1 2 月摘 要南錨碇特大

2、特深圓形基坑的科研內容包括巖土體等效力學參數的動態(tài)反演和變形滾動預測。在研究中，反演了基坑開挖過程中圍護結構( 地下連續(xù)墻和內襯) 的內力和土體等效力學參數，分析和總結了圍護結構在基坑開挖和內襯澆筑各個階段的內力變化規(guī)律以及地連墻外側水土壓力理論值與實測值的對應關系，探索了施工因素( 內襯澆筑和土體丌挖) 與非施工因素( 環(huán)境溫度) 對內力的影響規(guī)律。同時，分別采用有限元( F E M ) 和人工神經網絡( A N N ) 方法進行了變

3、形超前預測。主要研究成果有：( 1 ) 對各層土體參數的敏感性分析表明對墻體位移的影響最大的因素是基坑開挖施工工藝和粉細砂層的彈模、泊松比。( 2 ) 選取亞粘土等四層土體進行土體參數反分析，并用于基坑變形的有限元正演預測。結果表明，地墻最大變形預測值與實測值的趨勢一致，絕對誤差較小。隨著基坑開挖的進行和反演次數的增加，對內力和變形的預測效果越來越好。( 3 ) 修正和發(fā)展了前人的內力反演理論，即根據主筋的四種實際受力情況分別進行反演計

4、算：a ．內外側主筋都受壓；b ．內側主筋受拉、外側主筋受壓；c ．內側主筋受壓、外側主筋受拉；d ．內外側主筋都受拉。而前人理論大多只考慮了一種受力情況。( 4 ) 總結了內襯彎矩在基坑開挖和內襯澆筑過程中的周期性波動規(guī)律，即隨著內襯施工的進行，內襯彎矩曲線出現周期性峰值。另外，反演計算結果表明，基坑開挖過程中軸力基本上表現為壓力，拉力很少且數值很小。初期軸力為．8 0 0 0 ~ ．2 5 0 0 0 k N ，后期軸力為．2 0

5、0 0 0 ～1 0 0 k N 。后期內襯彎矩在．1 0 0 0 - 2 0 0 0 k N ．m 范圍內波動。( 5 ) 地連墻的彎矩變化規(guī)律與內襯迥然不同。隨著內襯施工的進行，各深度處的彎矩和軸力變化曲線依次呈現“先大幅波動、后平穩(wěn)變化”的趨勢。彎矩波動期為8 天，待內襯施工深度超過開挖面后才趨于平穩(wěn)變化：軸力波動期為2 ～3 天，波動期過后地墻壓力增大。地墻初期和后期彎矩值大體在．1 0 0 0 ～1 0 0 0k N ．m 范