山区砂泥岩互层基坑变形规律及位移反分析

发布时间：2017-09-27 04:17

  本文关键词：山区砂泥岩互层基坑变形规律及位移反分析

  更多相关文章： 山区基坑 模拟退火-粒子群算法 动态反演 砂泥岩互层

【摘要】：山区砂泥岩互层基坑工程具有场地跨度大,介质参数复杂,施工环境多变等特点,采用常规的分析方法如理论分析和模型试验等,对其进行计算分析时,往往由于参数值、本构模型、初始应力、边界条件等的不确定导致计算结果不甚理想。而基坑工程监测技术手段的发展,加速了基坑信息化施工的普及,因此,利用勘察数据和丰富的实测数据信息建立正分析与反分析模型,对研究施工过程中岩土体参数的动态变化,评价施工期工程场地稳定性都有着重要意义。本文主要工作如下:(1)采用ABAQUS有限元软件,分析了山区砂泥岩互层基坑条件下,基坑侧壁各点随砂泥岩互层厚度、斜坡高度、斜坡角度、岩层倾斜角度的变形规律以及这些参数一定时,基坑侧壁各点随开挖进度的变形规律,并据此给出基坑施工过程的动态参数反演所需要的位移监测点布置和测点信息选取的建议;(2)比较各种优化算法的优缺点,选择粒子群算法作为反分析优化算法,将模拟退火算法应用其中,形成模拟退火-粒子群算法,将此改进算法与有限元软件ABAQUS结合,编制了MATLAB位移反分析程序,设置考虑施工工况的目标函数,对单参数和多参数反演进行算例验证,证明了此程序能同时反演多个岩体力学参数,且收敛速度较快、精度较高;(3)结合重庆轨道交通四号线金山站明挖车站基坑工程,利用不同开挖阶段的位移监测数据,对岩体力学参数值进行了动态反演,证明了基坑施工过程的阶段性位移监测数据能反应本阶段岩体参数变化,岩体力学参数的动态反演能在一定程度上预测岩体变形;(4)基于位移反分析所得的反演参数,采用强度折减有限元法对基坑边坡进行了稳定性分析。
【关键词】：山区基坑 模拟退火-粒子群算法 动态反演 砂泥岩互层
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU753
【目录】：

• 中文摘要3-4
• 英文摘要4-13
• 1 绪论13-23
• 1.1 问题的来源及研究的意义13-15
• 1.2 国内外研究现状15-20
• 1.2.1 基坑变形分析及位移监测现状15-16
• 1.2.2 岩土工程反分析研究现状16-20
• 1.3 研究内容及技术路线20-23
• 1.3.1 主要研究内容20-21
• 1.3.2 技术路线21-23
• 2 山区砂泥岩互层基坑开挖的变形规律23-49
• 2.1 计算方法和模型参数范围的选取23-26
• 2.1.1 计算方法的选取23-24
• 2.1.2 模型参数范围的选取24-26
• 2.2 开挖完成后基坑侧壁各点位移变化规律26-40
• 2.2.1 随互层厚度变化的位移结果27-31
• 2.2.2 随斜坡坡角变化的位移结果31-37
• 2.2.3 随斜坡高度变化的位移结果37-40
• 2.3 不同开挖深度下侧壁各点位移变化规律40-46
• 2.3.1 水平岩层下的开挖变形规律40-43
• 2.3.2 倾斜岩层下的开挖变形规律43-46
• 2.4 本章小结46-49
• 3 有限元软件与智能算法联合位移反分析的实现49-67
• 3.1 位移反分析基本理论及实现方法49-56
• 3.1.1 位移反分析的分类49-50
• 3.1.2 优化算法的选取与改进50-53
• 3.1.3 目标函数的改进和反分析参数的确定53-55
• 3.1.4 位移反分析的实现55-56
• 3.2 优化算法的改进56-58
• 3.2.1 基本粒子群算法56
• 3.2.2 模拟退火算法56-57
• 3.2.3 模拟退火-粒子群算法57-58
• 3.3 边坡反分析的程序实现58-62
• 3.3.1 ABAQUS有限元正算58-60
• 3.3.2 SA -PSO算法与ABAQUS的结合60-62
• 3.4 反分析算例62-65
• 3.4.1 单参数反演62-64
• 3.4.2 多参数反演64-65
• 3.5 本章小结65-67
• 4 轨道交通四号线金山站车站基坑边坡的位移反分析67-87
• 4.1 工程概况67-73
• 4.1.1 地形地貌67-69
• 4.1.2 工程地质及水文条件69
• 4.1.3 地层岩性及支护结构形式69-71
• 4.1.4 位移监测数据71-73
• 4.2 有限元正分析73-76
• 4.2.1 假定条件73
• 4.2.2 模型建立及正算结果73-76
• 4.3 岩体参数动态最优化反演76-84
• 4.3.1 利用第二级边坡开挖后所有监测数据反演77-78
• 4.3.2 利用第二级开挖完到第三级开挖完之间的监测数据反演78-80
• 4.3.3 利用第四级边坡开挖完的所有监测数据进行反演80-82
• 4.3.4 利用全部监测数据的位移反分析82-84
• 4.4 基于反演参数的基坑边坡稳定性分析84-86
• 4.4.1 基于反演参数的有限元分析84-85
• 4.4.2 强度折减法求基坑右侧边坡安全系数85-86
• 4.5 本章小结86-87
• 5 结论与展望87-89
• 5.1 主要结论87-88
• 5.2 今后研究展望88-89
• 致谢89-91
• 参考文献91-95

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前4条

1 徐生海;;关于砂—泥岩互层地区钻孔成井与事故排除[J];门窗;2012年08期

2 万力,李清波,王文贵;砂泥岩互层裂隙地层的渗透性特征[J];水利学报;1993年09期

3 黄燕林;;用砂泥岩互层料作高坝坝壳料的可行性试验研究[J];建材发展导向;2011年02期

4 ;[J];;年期

中国重要会议论文全文数据库 前2条

1 陈绪强;李生杰;饶云;;砂泥岩互层介质流体替换研究[A];中国地球物理2013——第二十专题论文集[C];2013年

2 刘弘祥;黄崇仁;陈怡名;;在砂、泥岩互层施作岩栓及预力地锚之特性探讨[A];海峡两岸土力学及基础工程地工技术学术研讨会论文集[C];1994年

中国硕士学位论文全文数据库 前2条

1 吴嘉伟;山区砂泥岩互层基坑变形规律及位移反分析[D];重庆大学;2016年

2 鲜杰良;砂泥岩互层顺层岩质滑坡成因机制及开挖响应研究[D];成都理工大学;2014年

，

本文编号：927576