深基坑开挖与支护咨询专家系统的研究与开发

深基坑开挖与支护咨询专家系统的研究与开发

叶亚齐[1]2004年在《深基坑开挖与支护咨询专家系统的研究与开发》文中指出深基坑开挖与支护是一个非常复杂的系统工程,实践性较强,对实践经验的依赖也很高。工程技术人员在工程设计以及施工现场指导时往往很难把握,经常需要参考专家的指导、专业书籍的标准和以往成功的工程实例经验。为充分利用这些知识,本文力求在研究深基坑专业知识和专家经验知识的基础上,结合实际工程的应用,研制开发了理论可靠、实际可行的深基坑开挖与支护咨询专家系统。 基于知识的专家系统利用计算机模拟人类专家的思维方法,以有限的信息或在一定应用领域内正确做出与人类专家等同的判断和决策,给技术人员提供咨询指导。本文在研究与开发此系统过程中,主要进行了以下一些工作: ·根据本系统的应用领域和需要实现的功能,确定系统的结构、功能模块以及在开发过程中采取的策略。 ·通过领域专家、工程技术人员和相关专业书籍,总结深基坑开挖与支护所涉及的专业知识,用以构建专家系统的知识库。 ·分析专家经验知识的结构和专家系统表达此类知识的方法,选择适合本系统的知识表示方法,采用面向对象的方法表达并实现知识库的数据结构。 ·根据系统知识库的数据结构和知识的表达方式,采用广度优先搜索和深度优先搜索相结合的策略,建立正向推理机制以实现对系统知识库中专业知识的利用。 ·针对专家系统知识获取难的瓶颈,利用人工神经网络自学习的技术,实现本系统知识库的自学习功能,增强系统的知识获取的能力。 通过大量实例的运行以及与工程技术专家的比较,深基坑开挖与支护咨询专家系统完全达到了预期的目标,不仅提供的咨询结果正确,而且可以提供令人信服的解释。实践证明深基坑开挖与支护咨询专家系统的研究与开发具有很高的理论与实际应用价值。

李连祥[2]2006年在《冲积地层的开挖与支护设计及工程决策研究》文中研究指明开挖和支护是矿业工程的基本施工工艺。众多矿业工程均建设于冲击地层的地质环境之中。因此开展冲积地层的开挖与支护设计及工程决策研究,对于推进该领域的理论和技术,探索一般工程决策的普遍规律和研究方法,掌握工程决策的内容、步骤和行为,指导矿业工程学科领域内的工程建设,具有较高的工程价值和应用前景。论文以济南市深基坑工程为背景,立足济南市冲积地层的工程地质和水文地质条件,围绕深基坑开挖与支护设计及工程决策主题进行了较深入研究,基本建立了适合济南市冲积地层地质条件的深基坑工程设计体系和决策机制,对于提高济南市深基坑工程技术和管理水平,避免安全事故具有十分重要的意义,同时论文研究的内容和方法对于相似矿业工程的开挖和支护设计及工程决策具有一定的指导和参考价值。论文获得如下初步成果:(1)完善了适合济南地质条件的深基坑工程设计理念总结了济南市深基坑工程建设发展规律,明确了基坑结构稳定分析的破坏模式及其计算方法;归纳了济南市深基坑工程降水的四类模型;修正了深基坑工程降水设计方法;阐明济南市深基坑工程降水与泉水基本没有联系;阐述了济南市深基坑工程主要变形机理和计算方法。(2)提出了复合式土钉墙基坑结构的计算模式和方法推导了微型钢管桩的设计计算公式,全面考虑组成复合土钉墙的各个基本结构对整体稳定的影响,提出了复合土钉墙基坑结构新的设计计算方法。(3)构建了济南市深基坑工程设计方案的最优决策方法归纳出深基坑工程设计方案的评价准则,提炼出适合于济南市基坑设计方案的多属性指标,建立了评价方案的层次结构模型,构建了济南市深基坑工程设计方案最优决策方法,并开发出济南市深基坑工程决策系统的软件。(4)对济南市深基坑工程决策提出了合理化的建议和实施管理办法。

邓志秋[3]2008年在《基于可拓评价方法的基坑安全相关评价问题研究》文中研究表明随着我国城市化进程的加快,大量高层建筑和地下工程的建设带来了大量的基坑工程,由于基坑开挖而导致的灾害也屡有发生,因此,对基坑工程安全的相关评价、预警也就显得尤为重要。可拓评价方法是可拓学在工程领域的实际应用方法之一,可拓学的理论基础是物元理论和可拓集合理论,可拓集合和物元概念能根据事物特征的量值来判断事物属于某一集合的程度,并采用扩展到(-∞,+∞)的关联函数值,能使评价精细化、定量化,从而为实现综合、客观的评价提供了新的途径。本文率先将可拓评价方法引入到基坑工程安全的相关综合评价中,分别建立了基坑工程等级可拓评价物元模型和基坑安全等级可拓评价物元模型。同时,对于综合评价中各评价指标权重的确定问题,针对基坑工程等级评价和基坑安全等级评价中所考虑的指标的特点,分别提出了两条确定指标权重的思路,在实践应用中,均取得了很好的效果。(1)在基坑工程等级可拓评价中,综合考虑了基坑开挖深度、地下水埋深和软土层厚度这叁个因素对基坑稳定性的影响。在指标权重确定方面,针对传统层次分析法中用于构造判断矩阵的方法——1~9标度法过于依赖专家经验、主观性强的缺陷,提出了基于正交试验设计方法和有限元分析来构造判断矩阵的方法,然后利用层次分析法原理计算得出指标权重。(2)根据各类基坑监测指标如地表沉降、基底隆起、地下连续墙水平位移和弯矩、支撑轴力等,进行了基坑安全等级的可拓评价。根据监测指标反映基坑稳定性的特点,评价中采用主要以指标变动大小为计算依据的熵值法来确定权重,从而实现对指标量值和变化速率的兼顾考虑,使得整个评价更加符合工程实际中预警的要求。可拓评价方法作为一种可实现综合、客观评价的新方法,具有广阔的应用前景,本文将其引入到基坑安全相关评价问题中,并就其中指标权重确定的问题提出了相应解决思路,这也为工程领域其它类似问题的解决提供了一种新的方法。

夏丹丹[4]2016年在《明挖法地铁车站施工安全风险管理研究》文中研究说明近年来,随着城市的快速发展,城市人口不断增多、交通压力也越来越大。因此,我国许多城市陆续开始建设地铁,其中大多数地铁车站采用明挖法施工。然而,在地铁车站施工过程中,安全事故时有发生,给人们的生命财产带来了一定的威胁,因此加强明挖法地铁车站施工阶段的安全风险管理成为一个亟待解决的问题。首先,依据地铁车站明挖法施工工艺和流程,结合明挖法地铁车站施工全过程,构建了工作分解结构(WBS);同时,通过对近十年来发生的31起地铁车站典型安全事故的分析,梳理出周围环境破坏、地连墙坍塌等8类风险源,形成了风险分解结构(RBS);再采用WBS-RBS相结合的分析方法,借助文献综述的方法,识别出40项施工安全风险因素,完成了明挖法地铁车站施工安全风险清单。其次,在分析风险评价方法的基础上,借助层次分析法和模糊综合评价法构建了明挖法地铁车站施工风险评价模型。根据模型对明挖法地铁车站的施工阶段的安全风险进行了评价,分析出以上8类风险源的等级。然后,结合明挖地铁车站的施工特点,从组织、管理、经济、技术等方面分析了施工安全风险应对措施。最后,开展实证研究。以某明挖法地铁车站为案例,综合应用所取得的成果,结合具体工程实际,利用已识别的风险初始清单,筛选形成某地铁车站的风险清单;利用已构建的明挖法地铁车站施工风险评价模型,分析评价风险等级,并对Ⅰ级、Ⅱ级风险源制定了具体的应对措施。验证了本文研究成果的有效性和适用性,为类似项目的施工安全风险管理提供参考。

叶荣华[5]2013年在《宁波软土深基坑时空效应分析及安全评价研究》文中进行了进一步梳理为了缓解城市用地困难和交通拥堵的压力,大力开发地下空间、建设轨道交通成为城市健康发展的必然趋势。在宁波市轨道交通建设过程中,车站基坑与明挖区间都需要进行大规模的地下开挖,这就牵涉到大量软土深基坑工程的问题。本文以宁波市轨道交通2号线一期工程汽车市场站~甬江北站区间C基坑为背景,对现场监测成果、软土深基坑的时空效应、地基土m值的反演分析以及深基坑工程安全评价进行了较为系统的研究,主要内容包括以下几方面:1.结合宁波市轨道交通深基坑工程实例,给出了相应的施工监测方案。根据现场监测数据,重点分析了墙体水平位移、支撑轴力、墙顶竖向位移、地表沉降、建筑物沉降与坑外水位的变化情况,研究了宁波软土地区深基坑的变形规律及受力特征。2.针对软土地区深基坑开挖的时空效应现象,采用考虑时空效应的有限元法建立基坑工程有限元分析模型,探讨了墙体厚度、墙体入土深度、支撑水平间距、支撑预加轴力、支撑架设时间、开挖宽度等因素对地下连续墙内力与变形的影响,并提出了深基坑工程时空效应施工方法。3.基于深基坑开挖施工的实测位移数据,利用位移反分析法对典型工况下地基土的m值进行了反演分析,并将优化反演结果与勘察报告提供值进行比较,给出了深基坑开挖涉及到的主要土层m值的建议值。4.结合深基坑工程的实际工况,构建了相应的安全评价等级与安全评价指标,利用模糊综合评判法建立了深基坑工程的安全评价模型,并结合现场监测数据,对工程实例的安全状况进行定量评价。

王丕杰[6]2017年在《杂填土区域深基坑工程支护方案优化研究》文中认为随着我国城镇化以及基础设施建设的飞速发展,势必会加快旧城区改造和城市扩建,导致土地资源的利用紧张,因此,工程建设项目不可避免会遇到杂填土区域,越来越多的深基坑工程在杂填土区域开挖支护。如何选取安全可靠、工程造价合理、施工便捷、对环境保护有利的支护方案成为杂填土区域基坑开挖支护重点研究的课题。本文以杂填土区域深基坑支护方案优化研究为出发点,结合太原市东山地区王家峰棚户区14#高层住宅楼基坑开挖支护工程,首先运用改进的层次分析法对设计的叁种支护方案优化研究,然后运用理正深基坑软件通过正交试验对最优支护方案进行细部优化,最后采用PLAXIS有限元模拟软件对细部优化方案模拟分析,验证方案在杂填土区域深基坑开挖支护工程实际中的可行性和安全性,为杂填土区域深基坑开挖支护方案比选和优化提供一定参考。本文主要进行了如下几个方面的研究工作:(1)在确定杂填土区域深基坑支护方案时,通过对各种因素的分析比较,结合工程项目实际,选取叁种适用于本杂填土区域深基坑支护的方案:坡率法和复合土钉墙联合支护,土钉墙竖向钢管桩联合支护,复合土钉桩锚联合支护。(2)利用最优传递矩阵的概念实现对层次分析法的改进,通过改进的层次分析法选取安全可靠、工程造价合理、施工便捷、环境保护作为优化目标,选取15个因素作为指标层对本工程初选的叁种支护方案进行优化比选,确定坡率法和复合土钉墙联合支护方案为最优方案。(3)支护方案细部优化。首先,对优化的支护方案进行施工工艺改进。其次,通过单因素分析法对选取的支护方案进行细部优化。再次,运用正交试验得出对基坑整体稳定性的重要性排序:土钉水平间距>锚索替代土钉排数>土钉长度>土钉钢筋直径>土钉钻孔直径>入射角度。(4)运用PLAXIS对优化后的支护方案进行深基坑的模拟,得出各工况下坑壁水平位移和基底隆起量。通过PLAXIS的验算,确定本支护方案的可行性和高效性。本文研究成果被工程项目实施单位所参考采用,工程实践表明,方案技术可行,经济合理,受到业主方和施工单位的好评。本文研究的杂填土区域深基坑工程支护,为同类型工程的实施提供了参考依据。

陈金培[7]2014年在《基于现场监测数据的深基坑施工期风险评估》文中研究指明深基坑施工过程中,存在的风险因素复杂多变,无论哪个环节出现问题,都可能存在风险。如何能在各个时期准确地判断出这些风险因素并进行有效的控制,减少事故的发生,一直是众多专家学者在不断探讨研究的问题。目前常用的基坑风险评估方法,主要还是根据专家经验进行定性的分析,存在很大的主观不确定性,对施工的指导作用非常有限。而大量深基坑事故调查表明,在事故发生之前,基本都可以通过现场监测到的数据分析显示出来。因此,如何充分利用现场监测数据进行深基坑施工期风险评估是非常值得关注的研究课题。本文通过大量深基坑工程实例的统计分析和调查研究,以广西九州国际大厦基坑为工程应用背景,对基于监测数据的深基坑施工期风险评估方法等进行系统研究,论文主要工作及结论如下:(1)基于已有文献资料,从深基坑事故原因和事故现象两方面对深基坑施工过程中事故的发生情况进行了分析,指出设计和施工是导致工程事故的两大诱因。(2)对深基坑工程施工特点、风险的基本概念做了详细阐述;对风险评估的几种主要分析方法进行了对比;对深基坑风险评估的步骤做了详细阐述,并总结了常用的应对风险措施。(3)建立了基于现场监测数据的深基坑工程施工期风险评估指标体系;以监测报警值作为最高级风险限值对监测项目的安全性进行了分级;风险发生的损失以专家调查法进行估值;以风险定义为依据,建立了基于单项现场监测数据的风险动态评估模型和基于多项现场监测数据的风险动态综合评估模型;分析了各监测项目的监测数据异常时表征的危险状态以及对应的可能风险源,使得控制措施更具针对性。(4)结合广西九州国际大厦基坑的施工,对现场监测数据进行了整理分析,筛选出能够作为基坑安全评价指标的监测项目,并建立评估体系;对单个监测项目在施工全过程的风险进行了分析,并对基坑整体的风险度进行了评定,根据风险接受准则,提出了应对措施。基于现场监测的风险评估过程的客观可靠性为类似工程提供借鉴。

姬建民[8]2013年在《复合土钉支护的作用机理与施工》文中指出深基坑支护工程是一种综合性很强的系统工程。随着经济的迅猛发展,深基坑支护工程在广泛应用于现代工程建设的同时,众多专家学者对其理论方面的研究也日趋增多,但是研究理论内容多倾向于设计理论方面,对深基坑支护施工方面的研究内容比较少。本文依托珠海博物馆与规划展览馆基坑支护工程,重点对该基坑支护工程现场的施工方法、施工工艺做了深入的研究。本文的主要研究如下:(1)通过对现阶段深基坑工程文献的阅读归纳,总结出现阶段基坑支护类型研究集中在基坑支护结构设计类型的研究与基坑变形的研究两方面。而复合土钉是当前基坑支护研究最多的类型,其内容包含了设计、施工、变形与作用机理的研究。本文基于对复合土钉的理论研究基础上,阐述了其设计、施工、基坑变形以及作用机理之间相辅相成的关系。重点阐明了当前研究重设计轻施工的弊端,引出论文要论述基坑施工,尤其是复合土钉施工的内容;(2)论文研究了深基坑支护工程的内容,归纳了其分类方式,介绍了当前深基坑支护工程常见的类型,如重力式挡土墙,重点阐述了复合土钉支护类型中土钉与预应力锚杆的施工适用范围,施工特点与不足,施工工艺及要点等内容;(3)当前复合土钉支护形式随着基坑工程的要求不同而不同,论文结合珠海博物馆与规划展览馆基坑支护工程,论述了预应力锚杆复合土钉与水泥土搅拌桩和微型桩的结合类型,并对其施工应用范围,施工特点做了论述,通过基坑变形理论,按照基坑变形中土钉、预应力锚杆与土体叁者受力的先后问题,详细总结了该类型中叁者之间的作用机理;论文详细阐述了珠海博物馆与规划展览馆基坑施工过程中各个不同施工工序内容及注意要点,总结了珠海博物馆与规划展览馆基坑施工,对同类型工程实践具有应用与指导价值。

冯谦[9]2006年在《深基坑工程支护结构设计及优化方法研究》文中认为现代城市的建设发展以及技术的进步对深基坑工程设计提出了一个更高的要求:既要安全可靠,又要经济节约,同时还要满足周边环境控制的目的,这就需要研究贯穿整个深基坑工程设计和施工全过程的优化设计理论和方法。 本文从系统工程的观点出发在前人研究的基础上,运用最优化设计理论,研究深基坑工程优化设计的基本原理,着重研究并找出一种科学合理的支护方案优选决策方法,并将优化选犁和基坑支护设计软件相结合,构成一套完整的支护结构设计系统。 本文主要完成了以下工作:总结了目前常用的支护类型及其适用条件;找出了适合深基坑工程支护方案的多目标优选方法,提出了较系统的深基坑支护方案优选模式;利用层次分析法对各影响因素的权重值进行了求解,运用模糊综合评判方法对初选出的支护方案进行优选;结合具体工程实例,采用了系统工程中的层次分析法、多目标模糊决策理论等方法对该工程支护方案进行优化选型;该优选方法对《北京理正深基坑支护设计软件》在支护方案优化选型方面的不足进行了补充,即把传统的支护方案寻优方法和计算软件结合起来,以人机配合的方式,在计算机上进行半自动或自动设计,并运用该软件对深基坑支护结构的计算进行了设计演算,通过对该工程全过程的优化设计和计算,可取得较好的技术经济效果。 本文对解决当前基坑工程设计、施工中存在的问题,提高企业的经济效益和社会效益都具有十分重要的理论和现实意义。

张雨[10]2013年在《地下连续墙在南昌地铁秋水广场站基坑支护中应用与研究》文中提出基坑支护中应用地下连续墙墙的围护结构在我国应用较广,该工法具有震动小、噪声低,墙体刚度大,防渗性能好,对周围地基无扰动工效高、工期短、质量可靠、经济效益高且无须降低地下水位,具有很好的经济效益和社会效益。本文比较系统的介绍了地下连续墙的计算方法,根据南昌地铁秋水广场站深基坑支护工程的实际情况,利用MIDAS/GTS软件对该工程地下连续墙基坑支护结果进行了施工阶段数值模拟分析,探讨了周边土体与墙体的位移的规律。通过数值模拟计算结果与理正深基坑设计结果和实测资料的对比分析,得到数值模拟分析出基坑开挖面的隆起与开挖深度呈近似线性关系,随着开挖深度的增加,开挖范围内中心区域基坑隆起值以及影响范围随之加大;深基坑开挖过程中,土体深层水平位移表现为靠近地面附近位移较小,最大值出现在第叁道内撑附近,应注意加大支护结构的尺寸和安全防护等结论,为以后南昌地铁设计施工提供参考。

参考文献:

[1]. 深基坑开挖与支护咨询专家系统的研究与开发[D]. 叶亚齐. 武汉科技大学. 2004

[2]. 冲积地层的开挖与支护设计及工程决策研究[D]. 李连祥. 山东科技大学. 2006

[3]. 基于可拓评价方法的基坑安全相关评价问题研究[D]. 邓志秋. 浙江大学. 2008

[4]. 明挖法地铁车站施工安全风险管理研究[D]. 夏丹丹. 中国矿业大学. 2016

[5]. 宁波软土深基坑时空效应分析及安全评价研究[D]. 叶荣华. 宁波大学. 2013

[6]. 杂填土区域深基坑工程支护方案优化研究[D]. 王丕杰. 太原理工大学. 2017

[7]. 基于现场监测数据的深基坑施工期风险评估[D]. 陈金培. 武汉理工大学. 2014

[8]. 复合土钉支护的作用机理与施工[D]. 姬建民. 昆明理工大学. 2013

[9]. 深基坑工程支护结构设计及优化方法研究[D]. 冯谦. 武汉理工大学. 2006

[10]. 地下连续墙在南昌地铁秋水广场站基坑支护中应用与研究[D]. 张雨. 南昌大学. 2013

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