1. 研究目的与意义
近年来,随着科技水平的提高、城市现代化进程加快、地下空间项目的发展,使得大量高层、超高层建筑,地铁、隧道、大型水电工程、大型桥梁工程等工程项目不断兴建,因此深基坑工程也越来越多,开挖深度也在不断加深。
何为深基坑,根据住房和城乡建设部《危险性较大的分部分项工程安全管理方法的通知》规定:深基坑工程值开挖深度超过5米(含5米)或地下室三层以上(含三层),或深度虽然未超过5米,但是地质条件和周围环境及地下管线特别复杂的基坑土方开挖、支护、降水工程。
本来基坑在开挖过程中,开挖区的自然状态会发生了变化,即基坑内外的土体由原来静止的土压力状态向被动和主动的土压力状态转变。应力状态的改变会使得基坑支护结构(围护桩墙、支撑、土锚等)的内力发生改变,也会使坑内土体隆起、基坑支护结构及周围的土体产生侧向位移和沉降,如果内力和变形量的值超过了允许的范围,将会导致基坑失稳甚至破坏。然而深基坑根据深基坑的特点:离周边建筑距离越来越近;深度越来越深;规模与尺寸越来越大;施工场地越来越紧凑。以及开挖周期比较长等因素更容易影响基坑的稳定性和质量安全性,因此建设风险也随之会加大。为了保障深基坑施工的安全,对深基坑的监测与控制必须提出严格的要求,假如对变形量控制不够,轻则会引起周围建筑物的开裂,重则会促使地上和地下建筑物产生较大的变形甚至破坏,如地上建筑物的倾斜、裂缝和地下管线的破裂等,这些会造成人员伤亡、财产损失和严重的社会影响。
2. 研究内容和预期目标
根据阅读大量文献以及相关文献,结合“太湖综合管廊基坑变形监测”实例,对监测数据进行处理、分析,利用bp神经网络对基坑变形进行预报分析,来验证bp神经网络对于基坑变形预测的精确度。研究内容主要包括以下几个部分:
(1)简述研究基坑变形预测的背景与意义,简要介绍变形预测模型的研究现状,以及本文的章节安排。
(2)简述传统变形预测模型中的回归分析模型以及时间序列分析模型进行预测的原理、较详细的叙述了灰色理论系统模型中的gm(1,1)模型的是如何对变形数据进行预测。
3. 研究的方法与步骤
试验方法:内业将需要的数据整理,利用matlab神将网络工具箱实现编译bp神经网络模型,再将模型应用于基坑变形的预测,将预测结果与基坑实际监测结果拟合分析来验证bp神经网络对于基坑变形预测的精确度。论文的具体技术路线如图1所示。
图1 技术路线图
4. 参考文献
1、胡庆国,张可能,何忠明,唐佳. 灰色预测模型在基坑变形中的应用.[j].矿冶工程,2006,26:13-18
2、王平卫,彭振斌,何忠明. 基于灰色理论的基坑变形预测.[j].地质与勘探,2006,42
3、殷国锋,吴尧. 基于多变量灰色预测模型的深基坑变形预测.[j].水利水电科技进展,2013,33:30-32
5. 计划与进度安排
(1)接受任务,内容理解,指导教师讲解、讨论、阅读指导教师规定的文献,收集相关参数,通过网络、期刊、报纸、书籍进行相关资料搜集,撰写开题报告(2022.3.19-2022.3.26)。
(2)数据分析软件选取与熟悉:(2022.3.29-2022.4.2)。
(4)功能模块分析,模型构建和数据库构建:(2022.4.3-2022.4.15)。
