【博士】基于數(shù)據(jù)挖掘的基坑工程安全評估與變形預(yù)測研究【2007】

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內(nèi)容簡介

　　學(xué)科專業(yè)：巖土工程　　授予學(xué)位：博士　　學(xué)位授予單位：同濟(jì)大學(xué)土木工程學(xué)院　　學(xué)位年度： 2007年　　上海城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)逐步完善，地鐵建設(shè)工程正在向“深、大、近、緊、難、險(xiǎn)”六個(gè)方向發(fā)展，即深度深、規(guī)模大、距離近、工期緊、地質(zhì)差、隱患多。如何在這種大規(guī)模、跨越式、風(fēng)險(xiǎn)高度集中的形勢下“又好又快”地完成400公里基本網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)節(jié)點(diǎn)目標(biāo)，成為擺在上海地鐵建設(shè)者們面前的一道難題。本文從工程實(shí)際需求出發(fā)，以上海軟土地區(qū)地鐵車站基坑安全評估與變形預(yù)測作為主要研究目標(biāo)，收集了上海市已建和在建的上百個(gè)地鐵基坑的幾百萬組現(xiàn)場實(shí)測數(shù)據(jù)，創(chuàng)新性地引入數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，主要研究了以下內(nèi)容：　　1、在綜合國內(nèi)外研究的基礎(chǔ)上較全面的總結(jié)了數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，分析了數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的產(chǎn)生與發(fā)展、處理過程和有關(guān)計(jì)算模型的算法原理；結(jié)合上海軟土地區(qū)地鐵基坑工程的具體特點(diǎn)探討了數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在該領(lǐng)域的應(yīng)用前景?！　?、選取了有代表性的30個(gè)地鐵基坑工程的圍護(hù)墻體實(shí)測變形數(shù)據(jù)，采用數(shù)據(jù)挖掘方法研究了基坑狀態(tài)、工程風(fēng)險(xiǎn)、施工工況、保護(hù)等級和監(jiān)測數(shù)據(jù)之間的關(guān)系，并在此基礎(chǔ)上結(jié)合上海地鐵工程實(shí)際情況提出了一套合理有效的基坑變形警戒值?！　?、對上海軟土地區(qū)地鐵基坑中233個(gè)測斜和地面沉降斷面實(shí)測數(shù)據(jù)進(jìn)行了匯總和挖掘，得出最大地面沉降點(diǎn)發(fā)生位置以及地面沉降最大值與圍護(hù)結(jié)構(gòu)最大水平位移比值的分布規(guī)律。并以常熟路地鐵站為背景，采用基坑降水三維滲流場與應(yīng)力場耦合有限元程序計(jì)算了在實(shí)際的降水工況下產(chǎn)生的地面沉降，采用地層補(bǔ)償法計(jì)算了由基坑開挖變形產(chǎn)生的地面沉降；對上述兩種因素產(chǎn)生的地面沉降進(jìn)行疊加，與實(shí)測的地面沉降值吻合較好。　　4、通過對大量地鐵基坑地下墻位移時(shí)程曲線特點(diǎn)的分析和挖掘，參考了其它一系列相關(guān)的位移預(yù)測手段，提出了一套基于實(shí)測數(shù)據(jù)的基坑圍護(hù)墻體變形預(yù)測方法。該方法把基坑變形分為“開挖變形”和“有撐變形”兩個(gè)階段分開預(yù)測，分別提出了不同的計(jì)算方法，并通過古北路車站的數(shù)據(jù)進(jìn)行了驗(yàn)證?！　?

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