武汉市某基坑变形特征及变形预测

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本文依附于武汉地铁8号线洪山区政府站基坑工程,对地下连续墙水平位移、地表竖向位移、墙顶水平位移、支撑轴力变形监测数据整理分析,然后结合有限元软件MIDAS/GTS建立基坑三维断面模型,计算基坑不同开挖深度下的地下连续墙水平位移、地表竖向位移、墙顶水平位移,与现场实测的结果对比分析,总结深基坑变形规律。同时结合灰色系统理论,基于灰色关联分析,对地下连续墙水平位移建立GM(1,N)模型,在桩顶沉降、立柱沉降、地表沉降等因素影响下进行关联性预测,并与无相关因素影响下的预测结果对比分析,验证精度。最后对短期预测与长期预测的结果对比。本文主要内容如下:(1)围护结构变形特征:本文选取多个监测断面,分析现场地下连续墙监测数据,总结地下连续墙变形规律,结果表明,地连墙深层水平位移曲线为“弓”型,每开挖一层,最大位移位置下移约2.5m,变形最大部位在第四层开挖线与第五层开挖线之间。(2)地表竖向位移变形特征:地表沉降曲线呈“凹槽”型,随着挖深增大,地表沉降累积量逐增,地表沉降最大值一般出现在距基坑边缘垂直距离7-8m处,当距离超过10m后,呈现逐渐减小的趋势。整体上看,基坑长侧边沉降大于短侧边,且长侧边呈中间大,中部向两侧逐渐减小的趋势。(3)内支撑轴力变化特征:支撑轴力在开挖初期有迅速增大,待土方开挖完成后,支撑轴力值几乎保持一个稳定的阶段。混凝土开挖轴力随挖深的增大而增大,并略有起伏,当钢支撑施加预应力后,上层轴力短时间衰竭,随后恢复原来轴力并保持稳定,钢支撑在预加轴力后也出现短时间衰竭,后恢复并逐增。(4)围护结构侧向变形灰色预测:基于灰色关联分析对地连墙水平位移灰色预测,结果表明,关联系数越大的相关因子引入模型后,模型的精度越高。最后,对地连墙水平位移未来10个时间点预测,结果表明,模型预测时间长度不宜超过5个时间点。
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