沿海軟土地層位移風險預(yù)控復(fù)雜理論及關(guān)鍵技術(shù)

文/ 供圖 | 王穎軼

針對施工卸載的時效特性與土體流變耦合缺乏合理力學模型的科學解算方法，圍繞沿海軟土地層施工擾動與蠕變耦合位移風險預(yù)控的復(fù)雜理論和關(guān)鍵技術(shù)，項目組開展了系統(tǒng)、深入的研究，最終形成“沿海軟土地層施工擾動與蠕變耦合位移預(yù)控技術(shù)與應(yīng)用”創(chuàng)新成果，理論、方法及工程技術(shù)都取得了創(chuàng)新突破。

從2012年開始，該項目已推廣應(yīng)用于上海城建市政工程（集團）有限公司承建的寧波市軌道交通1號線工程、溫州機場交通樞紐綜合體及其配套工程等5個項目，以及中鐵一局集團有限公司承建的蘇州市軌道交通3號線工程、中鐵十八局集團有限公司承建的天津地鐵4號線工程、中鐵隧道局集團有限公司承建的無錫地鐵4號線02標工程、中鐵二局集團有限公司承建的無錫地鐵4號線一期工程等多個項目，取得了良好的經(jīng)濟社會效益。

/ 適用于沿海軟土地層的施工卸載時效與蠕變耦合長時位移理論/

研究建立了應(yīng)變空間與位移空間的等效變換、施工卸載時效與蠕變耦合長時位移計算方法，有效避免了以往理論積分區(qū)間無法確定的問題，實現(xiàn)了任意蠕變模型在軟土開挖擾動長時位移計算中的應(yīng)用，為工程計算提供的基本方法如式（1）所示。

/ 施工時效與蠕變耦合狀態(tài)下擾動長時位移計算方法的建立與應(yīng)用/

施工步段

施工步段內(nèi)時域離散計算

融合蠕變預(yù)測模型的深基坑數(shù)字化施工體系

/ 融合蠕變預(yù)測模型的深基坑數(shù)字化施工體系構(gòu)建及示范/

將項目研發(fā)的長時位移疊加模型和計算方法應(yīng)用于沿海軟土超大深基坑工程，建立融合蠕變預(yù)測模型的深基坑數(shù)字化施工技術(shù)體系，實現(xiàn)構(gòu)建考慮土體流變的基坑開挖方式優(yōu)化、監(jiān)測反演土體參數(shù)、多目標控制參數(shù)優(yōu)化、基于疊加模型的長時位移預(yù)測及后續(xù)工藝優(yōu)化的數(shù)字化施工體系。

/ 流變地層樁基沉降時變特性預(yù)測計算方法的建立及示范應(yīng)用/

首次提出適用于流變地層樁基沉降位移的虛擬柱狀結(jié)構(gòu)等效模型，建立了適用于任意蠕變模型的樁基承載力和沉降位移的理論解，解決了樁基施工過程及工后長時位移的預(yù)測計算難題。

黏彈性模型未作任何假設(shè)條件約束，實際應(yīng)用中可以根據(jù)工程地質(zhì)條件采用任意組合元件模型，以便更好地模擬地層實際，以取得更好的模擬計算效果。