深基坑支护变形与位移预测分析

摘要

一个城市地下空间开发利用的程度，在一定意义上，能反映这个城市经济发展的水平。随着我国大中型城市的不断崛起，近年来地下空间开发规模急速增长，深基坑工程数目骤增，与之相关的创新理论与实践不断完善。深基坑工程是一项理论与实践结合相当紧密的综合工程。本文研究对象为深基坑工程的变形，针对存在于深基坑工程现场监测和变形预测中的很多棘手问题，引入了灰色GM(1，1)模型法、灰色马尔科夫链模型法、BP神经网络模型法及灰色马尔科夫链-BP神经网络组合模型法，运用这些模型对施工过程中的深基坑支护变形预测技术进行了多方面的综合探讨，本文着重研究如下内容：
　　(1)归纳总结了深基坑工程发展现状，在此基础上，总结了监测手段和监测控制的发展现状，对深基坑的监测手法和变形机理进行了较为系统的总结和论述，并阐述了深基坑支护结构的受力特点、经典土压力理论及土体极限平衡理论。
　　(2)引入灰色系统理论，灰色马尔科夫链理论、BP神经网络理论和集合3者优点的组合模型理论，建立了四种预测模型，分别讨论了每个模型的特点，和它们在工程变形预测中各自的适用性和优缺点。
　　(3)利用4种预测模型针对南航大厦深基坑工程在开挖和后续工序的施工过程中，对基坑支护结构变形与位移展开预测，将预测结果与工地现场实测结果进行比对，验证预测结果的适用性。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 研究背景及意义

1．2 深基坑及其监测技术研究现状

1．2．1 深基坑工程研究现状

1．2．2 深基坑变形监测技术研究现状

1．3 深基坑变形预测研究现状

1．4 本文主要研究内容

第2章 深基坑变形基本理论和机理

2．1 深基坑变形破坏现象

2．1．1 支护结构变形

2．1．2 基坑周围地表沉降变形

2．1．3 基坑隆起变形

2．2 深基坑变形机理

2．2．1 坑底隆起

2．2．2 支护结构的位移

2．2．3 基坑周边地表位移

2．3 基坑支挡结构的受力特点

2．3．1 库伦土压力理论

2．3．2 朗肯土压力理论

2．3．3 基坑支挡结构土压力与经典土压力理论

2．3．4 基坑工程设计对土压力的基本规定

2．4 深基坑变形的时空效应

2．5 本章小结

第3章 深基坑变形预测模型

3．1 灰色系统理论

3．1．1 灰色生成

3．1．2 灰色GM(1．1)模型的建立

3．1．3 动态灰色系统模型(新陈代谢模型)

3．1．4 残差GM(1．1)灰色模型

3．1．6 灰色预测系统模型的精度检验

3．2 灰色马尔科夫预测模型

3．2．1 马尔科夫预测模型

3．2．2 建立灰色马尔科夫预测模型的步骤

3．3 人工神经网络模型

3．3．1 神经网络的计算模型

3．3．2 BP神经网络模型算法原理

3．4 灰色马尔可夫-BP神经网络组合预测模型

3．4．1 灰色马尔可夫-BP神经网络模型原理

3．4．2 灰色马尔可夫-BP神经网络模型的建立

3．5 本章小结

第4章 深基坑工程及其现场监测

4．1 工程概况

4．1．1 工程地质条件

4．1．2 地层条件

4．1．3 水文地质条件

4．1．4 基坑支护设计

4．2 现场监测方案设计

4．2．1 监测方案

4．2．2 施工安全判别

4．3 本章小结

第5章 南航大厦深基坑工程变形预测模型的工程应用

5．1 灰色GM(1．1)模型

5．1．1 灰GM(1．1)模型的建立

5．1．2 模型的改进

5．2 灰色马尔可夫链模型的变形预测

5．3 BP神经网络模型的变形预测

5．4 灰色马尔可夫链-BP神经网络组合模型的变形预测

5．5 四种预测模型精确度的比较

5．6 本章小结

第6章 结论及展望

6．1 结论

6．2 展望

参考文献

致谢

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