小波分析在边坡深部水平位移监测数据降噪中的应用

边坡深部位移监测曲线中的波动现象既反映了自然活动和人工活动使边坡内部位移产生的突变;也反映了噪声对其造成的影响。为了提高边坡稳定性评价的准确性,有必要监测信号进行降噪处理。小波分析作为一种新兴的数学工具,具有多分辨分析的特性,在信号的噪声消除方面,已有了广泛应用。将小波分析应用在边坡水平位移监测曲线的降噪中,选用小波阈值法对西攀高速公路k132高边坡和318国道k2791高边坡监测数据进行降噪,结果证实,小波分析方法能有效处理边坡深部位移监测数据。     

基坑分区开挖对邻近大直径越江隧道影响的数值模拟与现场实测分析

为研究基坑分区开挖对邻近越江隧道保护的有效性,以上海市西藏南路双线越江隧道附近绿谷一期基坑工程为依托,首先采用有限元法建立数值模型,分析基坑分区与不分区开挖对地下连续墙位移和既有越江隧道收敛变形的影响。然后根据现场监测数据,研究基坑分区开挖下既有越江隧道和地下连续墙的变形规律。结果表明： 1）采用分区开挖的方式,地下连续墙最大位移减小23.9%,邻近越江隧道最大竖向位移减小35.4%,分区开挖施工对距离较近隧道的保护效果更好; 2）对于面积较大的分区,其开挖导致的地下连续墙变形更大; 3）既有越江隧道在基坑施工过程中发生了斜向压扁的不规则收敛变形,地下连续墙最大水平位移对邻近隧道的收敛变形具有一定的预测作用。     

深基坑桩锚支护体系桩身内力及变形监测分析

依据西安市高新区某桩锚支护式深基坑支护桩内力和侧向位移的监测数据,对支护桩桩身内力与变形的变化规律进行了对比分析,得到了桩身弯矩和位移沿深度方向的分布。分析结果表明:随着基坑开挖深度的增加,支护桩的桩身弯矩值以及桩身向基坑内侧方向的位移不断增加,桩身弯矩最大值出现在基坑开挖底面以下,反弯点沿桩身向下移动。锚索锁定后对桩身内力与位移的作用显著,减小了桩身弯矩,限制了桩身位移的增加;空间效应在基坑开挖过程中,对桩身内力与位移产生影响,基坑中间支护位置桩身的最大弯矩值与位移值明显大于其他支护位置,分析结果可对基坑的进一步施工提供参考。     

深厚淤泥区基坑开挖作用下临近地铁基坑的力学响应

为确保处于深厚淤泥区的临近地铁基坑在新建基坑开挖支护过程中的安全性.通过有限元软件建立精细的三维计算模型,计算分析地铁基坑对新建基坑开挖、支护的力学响应特征。研究结果表明:开挖完成后,地铁车站基坑位移呈现岀“鼓肚型”,符合连续墙加内支撑基坑支护型式一般的变形规律;新建基坑围护桩最大侧移为24.5 mm,竖向位移为6.54 mm,均小于围护桩位移控制值,说明新建基坑支护体系设计具备合理性;地铁车站基坑围护结构最大位移为12.16 mm,远小于一级基坑位移限值。同时发现其地下连续墙两侧的位移增量不同,右侧(靠近新建基坑一侧)地下连续墙位移增量较小。其原因是新建基坑开挖淤泥区使右侧地下连续墙所受的主动土压力减少。     

基于GCV准则和改进阈值函数的小波去噪方法研究

为了准确确定小波阈值,改善阈值函数的降噪效果,提出一种基于GCV准则确定阈值和改进的阈值函数相结合的小波去噪方法。首先对信号进行小波变换,定义基于小波系数的GCV函数,通过对其进行优化求解最小值来选取小波阈值,然后采用改进的阈值函数对小波系数进行处理,最后对处理后的小波系数进行重构,得到去噪后的信号。通过一已知信号和噪声的数值算例,对比了该方法与常用的确定阈值方法和软阈值函数的去噪效果,验证了该方法具有更好的去噪效果。应用该方法,对一座斜拉桥的健康监测系统采集的实测挠度数据进行分析处理,结果表明,该方法有效降低了噪声影响,降噪后的挠度与数值结果接近。     

盾构始发井基坑施工监测及分析

介绍盾构始发井基坑的施工监测结果及分析.对连续墙变形、支撑轴力、地面沉降、土体变形、地下水位等项目进行了监测,得到了基坑开挖过程连续墙侧向位移、土体侧向位移等的变化情况,并根据监测结果及时调整支撑安装顺序、局部增设临时支撑,从而有效控制了连续墙变形,保证了基坑的稳定.     

基于LSTM算法的基坑变形预测

在基坑正常施工的情况下，为准确预测基坑未来一段时间内地下连续墙的水平变形，基于某地铁基坑工程现场监测数据，利用LSTM算法进行模型训练，得到基坑变形预测模型。在前期实测数据的基础上，利用预测模型分别对基坑开挖期、浇筑底板后2种工况下的基坑地下连续墙水平变形进行预测，得到基坑地下连续墙的变形预测值，并结合其他预测模型的预测结果进行误差对比分析。结果表明： 相比于BP预测模型和灰色预测模型，LSTM预测模型具有更高的准确性。通过对多测点多工况的进一步预测验证，证明了该模型的稳定性和可靠性。     

上海某基坑超深地墙变形与接缝张开分析

超深地下连续墙变形所导致的接缝渗漏问题是上海软土地区超深基坑施工所遇到的典型难题之一。本课题结合上海北横通道某深基坑工程，运用Plaxis 3D 有限元软件通过计算分析基坑开挖过程不同工况下的地下连续墙的变形规律，以及基坑开挖过程中地墙变形与地下墙接缝张开渗漏的关系。结果表明：（1）当基坑开挖深度大于12m或20m两个临界点时侧向位移增长速度显著。地下连续墙的最大水平位移发生在基坑边的中点附近，向两侧逐步减小，这主要是基坑角部空间效应引起的。（2）地下墙接缝张开渗漏的危险点并不是发生在基坑中点最大侧向变形处，而是基坑边中部与角部之间、靠角部较近的位置。（3）即使对于较小尺寸的超深基坑，当开挖深度较大时，长边位移仍较短边位移有明显增大。本文结论对超深基坑开挖地墙变形与地墙渗漏控制具有指导意义。     

车站基坑揭露断层带注浆加固效果数值模拟研究

为研究注浆对明挖基坑揭露断层带的加固效果,以南京地铁上元门车站基坑工程为背景,考虑基坑开挖过程中渗流场与围岩应力场的相互耦合作用,建立相应的有限元分析模型,对软弱破碎层、注浆加固带、基坑地下连续墙以及围岩所组成的耦合系统进行模拟,研究注浆加固前后围岩渗流场、位移场以及应力场的特征,最终获得基坑地下连续墙的水平位移、基坑外地表沉降、围岩塑性区分布、基坑内围岩变形以及基坑内涌水量变化规律。研究结果表明： 1）通过对基坑底部断层带的注浆加固,基坑侧向位移及基坑外地表沉降均得到有效控制,相比于注浆加固前,其最大水平位移和地表累计沉降量减小50%以上,满足工程要求; 2）基坑底部区域内塑性区范围明显减少,基坑外塑性区扩散也得到有效抑制; 3）基坑底部断层带注浆改变了渗流场分布,有效降低了基坑涌水量,基坑治理区域涌水量由最初的94 m3/h逐渐减小到4 m3/h,堵水率达96%; 4）注浆结束后现场钻孔取芯率达到75%~80%,开挖揭露大量劈裂作用形成的浆脉,验证了注浆可有效治理明挖基坑所揭露的软弱断层破碎带。     

隧道健康监测数据处理方法及实践

随着我国越来越多的隧道进入服役期,隧道健康监测成为确保隧道结构安全与正常运营的重要手段。而隧道健康监测数据作为判断隧道结构安全的基础资料,其分析与处理结果对于健康监测的有效性具有决定性意义。文章针对隧道健康监测数据的特性,采用改进的小波降噪法,引入一类可微的阈值函数,建立信号能量与小波系数之间的关系。通过迭代求解出各尺度下的小波系数最优阈值,有效的提高了信号重构的信噪比且消噪后的数据图形具有更光滑的外观。采用该方法使降噪处理后的数据有更高的鲁棒性,从而提高隧道健康决策的准确性。     

岳阳洞庭湖大桥葫芦形锚碇基坑施工监测方案及受力特性研究

针对岳阳洞庭湖大桥锚碇葫芦形基坑的几何特点,合理布置监测点,并确定各监测项目的监测频率与预警值。结合现场监测数据,探讨了围护结构深层水平位移、墙体钢筋应力和墙顶变形等实测值的变化规律。分析表明:葫芦形地下连续墙单圆直径比圆形地连墙小,可较好发挥圆拱效应;中部的中隔墙提高了地连墙的局部刚度,减小了中部的位移量;葫芦形地下连续墙的侧向位移呈明显的"S"形变化。由实测结果分析可知,葫芦形地连墙整体设计方案合理,效果良好,内力与变形均可满足规范要求。     

基于三次厄密插值的边坡变形监测小波降噪处理

边坡工程监测数据往往包含各种误差(噪声),表现出明显的非真实波动和突变,边坡的实际变形特征被噪声淹没而无法识别.小波分析能利用边坡真实变形信号与噪声的时频特性不同,借助小波变换的多分辨率分析,有效地对不同频率成分进行分离,并通过作用阈值,最终达到降噪的目的并提取出边坡真实的变形特征.工程中获得的监测数据有时是非等间隔的,不能直接进行小波降噪,可以利用三次厄密插值使其转变为等间隔数据序列,分析结果表明这种处理方法是可行的.     

基于里兹法的圆形地下连续墙受力分析

针对圆形地下连续墙基坑开挖受力过程复杂且采用有限元通用程序计算效率低的问题,分析了墙体承受的内衬环向支撑力、坑外水平土压力荷载、坑内水平地基反力计算方法,基于轴对称荷载作用下柱壳的三维弹性力学基本方程,建立了圆形地下连续墙墙体的形变势能、内衬弹性势能、水平土压力势能、水平地基反力弹性势能等的计算公式,从而得到了求解墙体位移问题的泛函;引入单傅里叶级数作为求解位移的试探函数,根据变分原理对试探函数的待定参数进行全微分,得到了待定参数的求解方程组;同时,给出了各种边界条件下的待定参数方程组,从而得到了圆形地下连续墙的里兹解法;最后采用里兹法和有限元法对外径73m的黄埔大桥北锚碇圆形地下连续墙进行了分析对比。结果表明:里兹法与三维弹性地基板法有限元计算的施工阶段最大位移仅相差0.49%,最大弯矩仅相差1.2%,计算结果几乎一致,尤其是位移曲线几乎完全重合,说明了里兹法方法的正确性,且其有很高的计算精度;算例中里兹法计算的未知数为17个,而有限元计算节点数为40 075个,未知数为240 450个,可见里兹法计算效率非常高,非常适合编制小型程序求解;研究结果为圆形地下连续墙受力研究提供了一种新方法,可广泛应用于工程设计。     

地铁车站深基坑地下连续墙施工变形的分析研究

地下连续墙是软土地区地铁车站深基坑的主要围护结构,结合实际工程的观测结果与采用MIDAS/GTS有限元分析软件计算的结果进行对比,分析了地下连续墙在不同工况下的变形规律,结果显示:实际位移趋势总体是开挖越深,侧向位移越大,最大位移位于开挖面处;另外分析了龙门吊集中力荷载对连续墙变形的影响,提出了优化后的支撑位置.     

地下连续墙采用不同支撑形式的位移控制能力对比分析

地下连续墙采用不同支撑形式将严重影响其位移控制能力,为研究地下连续墙两种不同支撑结构的基坑周边位移特性,以长沙地铁六号线东郡站基坑为依托,利用FLAC~(3D)有限差分软件,构建了基坑开挖模型,并改变土层的强度,对比分析了两种支撑对地下连续墙位移控制能力的影响。分析表明锚杆在土层强度较弱时支护效果较差,锚杆的支护效果对土层强度的改变敏感性较强,而内支撑的支护效果对土层强度的改变敏感性较低。     

富水圆砾地层超深地下连续墙参数优化及施工控制技术研究

依托昆明轨道交通火车北站深大基坑的工程实例,运用理正深基坑软件模拟基坑开挖和回筑全过程,计算深大基坑地下连续墙的内力、位移,对富水圆砾地层深大基坑地下连续墙的变形规律进行研究,并对地下连续墙的结构参数进行优化比选。分析研究得出:对于富水圆砾地层采用分层开挖方法及内支撑体系,其深度达到35.0 m的深大基坑,地下连续墙嵌入深度建议值为35.0 m,厚度建议值为1.5 m,并满足整体稳定性、抗倾覆、抗隆起、抗管涌验算要求。同时,针对性地提出了富水圆砾地层地下连续墙施工控制技术。     

基于小波阈值法的汽车车轮垂向力降噪

研究了小波阈值降噪技术的原理与方法,分析降噪效果的评价指标.分别采用4种阈值法则,对某轿车在襄樊试验场铺设路面上测得的车轮垂向力信号进行降噪处理;并设定新的降噪效果评价指标,结合降噪后信号的时域和频域特点,对不同阈值法则降噪处理后的信号进行对比,结果发现采用极小极大准则阈值法则对车轮垂向力信号的降噪处理结果更为准确可靠...     

基于小波变换理论的车辆实测载荷谱优化处理方法研究

鉴于工程中采集到的车辆道路载荷谱易受外部环境干扰而存在噪声和异常的尖峰信号,而传统的傅里叶变换滤波方法容易将真实信号随噪声信号同时滤除,本文中研究了基于小波变换理论的车辆实测道路载荷谱降噪方法。选用Daubechies小波函数,结合多种小波阈值降噪准则对某试验车辆实测道路载荷谱进行降噪处理,系统性地研究了不同小波阈值降噪准则和小波消失矩对实测含噪随机载荷信号的降噪性能。结果表明,基于小波变换的降噪方法能有效剔除干扰噪声信号,其中Heuristic SURE准则对原载荷谱各项载荷特征的保留效果最好。此外,研究了基于小波变换理论的实测载荷谱中异常尖峰信号自动检测方法,为车辆实测道路载荷谱的优化处理提供了一定的参考。     

软土地区公路隧道盾构始发段深基坑监测分析

对某公路隧道盾构始发段深基坑施工期监测进行了介绍,重点分析了围护墙(桩)顶水平位移及沉降、围护桩深层水平位移(测斜)、围护墙(桩)内力、混凝土支撑轴力、地表沉降、基坑外水位等监测成果。监测成果表明,施工监测基本反映了基坑在施工过程中围护结构与周边环境的受力和变形情况,对施工进行了较好的指导,保证了施工安全;混凝土支撑轴力受温度、混凝土徐变及龄期的影响,使得实际监测值可能大于报警值,应对报警值进行准确合理的设定;各监测指标受施工工序、降雨、外部荷载等因素影响;地下连续墙支护效果优于其他围护方式;对各项监测数据要结合专业知识、现场情况和工程经验等进行综合评判后再决定是否报警,为基坑安全施工提供数据保障。     

杭州地铁1号线深基坑地下连续墙变形有限元分析

针对杭州地铁1号线火车东站深基坑地下连续墙变形超过设计值的情况,对连续墙变形进行了有限元分析,计算结果与监测数据较为接近,验证了数值模型的可靠性;通过现场调查结合有限元分析认为,支撑架设不及时、降水不到位、基坑周边堆载是造成连续墙变形急剧增大的主要原因;探讨了上述因素对连续墙变形的影响;针对存在的问题及时采取措施控制变形,监测表明变形渐趋稳定,基坑安全可控。