樁錨支護深基坑變形的有限元分析與神經(jīng)網(wǎng)絡預測.pdf

1、隨著我國城市化進程加快，高層、超高層建筑、地鐵項目與日俱增，深基坑工程逐漸向超大、超深規(guī)模發(fā)展，且受到場地復雜、環(huán)境敏感等因素影響，在開挖過程不僅要保證其強度和穩(wěn)定性，更要嚴格控制支護結構變形。由于深基坑支護工程具有不確定性及區(qū)域性特點，該領域尚有許多問題值得研究。
　　本文以樁錨支護深基坑變形為研究對象，首先，介紹了深基坑復合支護技術及變形研究現(xiàn)狀、樁錨支護常規(guī)設計方法，研究表明，對于上部樁錨下部土釘墻復合支護結構，更適合采用有

2、限元分析法。其次，以PLAXIS2D有限元軟件為開發(fā)平臺，建立了兩種深基坑分步開挖模型:第一種為單一土質中樁錨支護基坑模型，采用灰色關聯(lián)分析法定性分析基坑變形對地面超載、錨桿預應力、土體剛度模量、樁身嵌固深度等要素的敏感程度;第二種為上部樁錨下部巖層土釘墻的“吊腳樁”支護基坑模型，分析了在不同預留巖肩寬度、鎖腳錨索預應力和嵌巖深度下基坑變形規(guī)律。然后，應用第二種有限元模型分析了廣州某“吊腳樁”樁錨支護超深基坑變形情況。最后，將神經(jīng)網(wǎng)絡方

3、法引入基坑變形預測中，直接用基坑位移監(jiān)測數(shù)據(jù)為樣本，應用BP神經(jīng)網(wǎng)絡原理，建立了基坑變形的神經(jīng)網(wǎng)絡預測模型。在此基礎上，將基坑變形的有限元法分析結果、神經(jīng)網(wǎng)絡法預測結果和現(xiàn)場實測結果進行了對比。主要研究工作及成果如下:
　　1、應用灰色關聯(lián)法對第一種計算模型中影響基坑變形主要因素的靈敏性進行了分析。樁身最大水平位移、地表最大沉降和坑底最大隆起量的有限元分析結果顯示，對樁身水平位移和地表沉降影響程度最大的是地面超載;對坑底隆起影響程

4、度最大的是錨桿預應力。
　　2、第二種模型的有限元分析得出，樁身變形曲線與第一排預應力錨索的位置密切相關，第一排錨索到樁頂距離為1/3樁長時，樁身呈懸臂狀破壞，為控制樁頂位移應使第一層錨索到樁頂距離小于1/4樁長;對控制基坑變形作用最大的是樁的嵌巖深度，且嵌巖深度的作用也是有限的，超過一定范圍后，其控制作用將不明顯，而鎖腳錨索預應力與巖肩寬度則影響較小。
　　3、基坑變形的BP神經(jīng)網(wǎng)絡模型預測結果表明，采用不同模型訓練函數(shù)(