单桩极限承载力的神经网络预测

利用BP神经网络较强的非线性映射能力和学习功能，建立了单桩竖向极限承载力预测的人工神经网络模型．该模型依据实测静力触探资料建模，通过静载荷试验成果的学习与预测检验，证明其预测精度良好、适用性强，验证了神经网络方法的可行性，因而具有较大的工程实用价值．     

基于孔压消散改进模型的土体孔隙水压力预测

固结系数在评估土体工程特性方面具有重要作用,孔隙水压力是孔压静力触探技术中评价土体水平固结系数的重要指标。目前,基于孔压静力触探试验计算固结系数的方法比较费时,为了提高孔压静力触探技术在低渗透黏土中的工作效率,本文基于不完全孔隙水压力试验数据,结合早期与后期双曲线拟合法,建立孔压消散改进模型。以上海浦东新区黏土场地为例,计算得到的孔隙水压力与时间曲线截距与斜率分别为0.943和0.003,通过比较孔隙水压力计算值与试验值得到其相关系数均大于0.99。此外,对消散时间小于消除50%孔隙水压力所需时间的数据进行预测,预测结果相关系数为0.996 7,表明本文提出的孔压消散改进模型预测孔隙水压力的精确度较高,能够节约大量工程勘察时间,能有效拓展孔压静力触探试验在岩土工程勘察中的应用。     

基于CPT/CPTU的桩基竖向承载力分析方法研究综述

基于静力触探(Cone Penetration Test, CPT)和孔压静力触探(Piezocone Penetration Test, CPTU)测试参数预测桩基竖向承载力方法的相关文献，对CPT/CPTU预测桩基竖向承载力的方法进行归纳分析，对比分析了CPT/CPTU测试与静载荷试验、高应变动测法、标贯试验，归纳了不同测试方法的优势和不足.工程实例表明CPTU方法预测桩基承载力最接近静载荷测试结果.CPTU测试方法考虑了孔隙水压力的影响，具有精度高、数据连续、可重复测试、成本低的特点，值得推广和应用.     

淮北平原新近沉积层承载力评价标准验证性分析与可靠性研究

为了验证和完善淮北平原新近沉积层承载力评价标准,选取该地区粉质土、砂性土和成层地基等极具代表性的场地,系统地进行验证性试验研究。开展了平板载荷试验,以获得地基承载力直接性指标,并同步进行静力触探、动态平板载荷试验,得到不同地质条件下地基土的力学特征。通过测试结果的对比分析,表明承载力评价体系合理、高效,经验公式准确、可靠。该评价标准适宜作为淮北平原新近沉积层地基承载力评价的理论依据。     

静力触探估算打入桩的单桩承载力(单用探头)

本文根据上海及东南沿海软土地区的单用探头的92个静探孔与110根长度为6～60米的钢筋混凝土打入桩的单桩静载荷试验资料的对比分折,提出了利用静力触探估算单桩极限承载力的经验公式。并用此公式对其它地区的10个静探孔与21根试桩资料进行了检验。     

上海地铁勘察基床系数的测试与取值方法研究

为获得轨道交通工程中设计亟需的基床系数,对室内固结试验、扁铲侧胀试验两种测试方法及其取值修正进行了探讨和分析.同时根据上海地区在静力触探与平板载荷试验间积累的对比经验关系,尝试采用静力触探试验快速确定基床系数,供同仁参考.最后以上海轨道交通14号线工程为例,评价了各测试方法的优劣,提出在将室内固结试验与扁铲试验、静探试验对比分析的基础上,结合规范经验值综合确定基床系数的方法.     

某客运专线软土地基沉降计算参数试验研究

软土地基沉降估算的准确性及工后沉降控制的可靠性很大程度上依赖于计算参数的准确性.为了选取较合理的软基土参数,本文提出了大型平板载荷试验、静力触探、旁压试验及室内土工试验等对各类典型地基土层设计参数选取的方法,通过反演分析法对载荷试验、静力触探、旁压试验及室内土工试验结果进行验证,提出了不同地质土层设计参数的选取试验,对软土地基沉降预测具有一定的参考价值.     

应用地基承载力现场检测仪检测灰土垫层承载力的实践

通过静力触探、静载荷试验与贯入法的对比试验,导出了应用地基承载力现场检测仪检测灰土垫层承载力的公式,对于简便、快捷、准确地检测和评价垫层承载力具有重要意义。     

静力触探在福建沿海城市工程地质勘察中的应用研究

在研究福州、厦门、漳州、泉州等沿海城市地区的静力触探及相关地质资料的基础上，提出利用静力触探成果资料划分与命名福建沿海城市土层的综合标准，给出适用于该地区的定量推算与评价各自相关常见土层的物理力学性状指标的经验方程式     

黏土中静压沉桩离心模型

采用西澳大学室内鼓轮式离心机,在预先固结的高岭黏土中开展不同离心力场(50g,125g及250g,g为重力加速度)条件下的模型压桩试验、T-bar试验和静力触探试验,分析了模型桩在贯入过程、静置稳定过程中桩身径向应力(σr)的变化规律,并对后期桩体拉伸载荷阶段的径向应力变化值(△σr)及桩侧摩阻力变化情况行了探讨,揭示了在不同超固结比(OCRs)黏土中静压桩侧摩阻力的演变特性.在此基础上,通过两种经验公式方法对桩侧摩承载力进行了预测计算和对比分析.研究结果表明:沉桩过程中桩端相对高度(h/B)对桩身径向应力的发展变化有很大的影响,桩身不同位置(h/B)的总径向应力对同一贯入深度而言,存在桩侧径向应力退化现象;基于静力触探试验提出的经验方法,能有效考虑静力触探锥端阻力(qt)和桩端相对高度(h/B)因素的影响,将其应用于黏土沉桩时桩侧摩阻力的预测,可取得与试验实测结果较吻合的结果.研究成果对软土地区静压桩施工与承载力设计具有一定的工程指导意义.     

土体含盐量对长江口地区软黏土特性的影响

长江口地区广泛分布的软黏土是一种不良地质土,具有压缩性高、强度低、灵敏度高的特点.土体含盐量在不同的季节下会受河流、潮汐、降雨等因素的影响会发生波动.对长江口沿岸软黏土进行采样并测定其含盐量,然后通过对原状样进行直剪试验、侧限压缩试验、渗透试验,得到了土体含盐量对软黏土抗剪特性、压缩特性、渗透特性的影响规律.结果表明:原状软黏土含盐量在0.5％ ～1.1％时,土体含盐量越高,土体的抗剪强度越高、土体压缩性越低、渗透性越强.根据对渗滤过的原状土进行试验对比分析,黏土颗粒中的盐分、孔隙水中的盐分共同影响软黏土的特性;黏土颗粒中的盐分对软黏土特性的影响更大.最后通过压汞试验得到了含盐软黏土的孔隙分布特征.长江口沿岸地区土体冬季的力学性能较差,应该更加注重冬季工程地质灾害的防治.     

圆锥动力触探成果在碎石土勘察中的应用

重型及超重型圆锥动力触探试验是碎石土地基勘察的有效手段,但在通常勘察中,人们常仅把圆锥动力触探成果作为地基土求取参数的定性参考数值,有时即便用圆锥动力触探数值在规范表格中查得地基承载力及变形参数,却因数值远大于实际数值,而不得不弃用。本文从圆锥动力触探的原理、应用入手,以工程实例分析动力触探数值常常偏大的原因及处理办法,实现动力触探成果与地基土力学参数之间合理的转换关系,以推进对圆锥动力触探试验在岩土工程勘察中更好、更准确地应用。     

基于静力贯入的路基压实度确定方法

为了建立公路路基压实度检测的新方法,在研究静力贯入路基变形力学机理基础上,深入考虑路基土体变形的非线性特征,引进分级加载和地基沉降分析的分层总和分析的思想,结合增量广义虎克定律和Duncan-Chang模型,建立了以路基土体初始孔隙率、泊松比、粘聚力和内摩擦角等为参数的路基贯入荷载位移分析模型.基于上述静力贯入位移分析模型,根据实测路基静力贯入荷载位移曲线,引进自适应遗传模拟退火优化反演分析方法,建立了基于静力贯入试验的路基压实度检测方法,该方法不仅可以检测路基压实度,还可以测定路基土体其他物理力学参数,而且,该方法还具有检测速度快和效率高的特点.通过工程实例计算和与现有方法的对比分析,表明了本文方法的合理性与可行性.     

基于BP神经网络客运量的分析及预测

客运量分析预测是一个复杂的非线性系统，针对传统分析预测方法的不足，采用BP神经网络对客运量进行分析及预测，通过对1990—2002长江三角洲地区社会经济数据与客运量数据的处理，建立了客运量的神经网络预测分析模型，借助MATLAB7．0软件，进行网络学习与训练仿真实验，与线性回归模型分析预测结果进行对比，结果表明应用BP神经网络对客运量的分析预测精度更高、效果更好。     

坠物撞击海底管道损伤的BP神经网络预测模型

为预测坠物撞击饱和黏土海床上海底管道的损伤，建立了坠物撞击下饱和黏土海床与海底管道相互作用的动力有限元模型，结合海底管道实际工作条件的变化范围，分析坠物撞击能量、管道直径、壁厚、钢材等级、内压、海床土不排水抗剪强度6个参数对海底管道损伤的影响规律，将6个参数作为输入层参数，以管道损伤作为输出参数，将数值模拟结果作为训练样本，通过学习和训练构建形成了海底管道损伤预测的BP神经网络模型。研究结果表明：坠物撞击能量越大，管道损伤越大，管道损伤增长速率随坠物撞击能量的增大而趋缓；管道直径、壁厚、内压、管道屈服强度增加，管道损伤减小；饱和黏土海床不排水抗剪强度越大，管道损伤越大。建立的海底管道损伤BP神经网络预测模型，仅需要坠物撞击能量、管道直径、壁厚、钢材等级、内压和海床土不排水抗剪强度6个参数，模型简单、便捷，能够较好地预测饱和黏土海床海底管道受坠物撞击的损伤，数值算例涵盖了常见饱和黏土海床海底管道的工作条件，具有很好的适用性，为海底管道损伤预测提供了新思路。     

自升式平台插桩过程CEL分析及验证

插桩对自升式平台总体响应和设计影响很大,插桩预测有助于保证平台安全工作和减少刺穿事故。本文采用欧拉-拉格朗日耦合法(CEL)研究桩靴在粘土中的插桩性能。土体采用三维减缩积分欧拉单元离散,并定义为von-Mises弹性塑性模型;桩靴简化为刚体,其与土体间的相互作用采用加强沉浸边界法模拟。与Hossain所做的土工离心模型试验对比表明:von-Mises模型可以有效模拟出插桩过程中土体的流动特性,与试验模型所得结果吻合良好;在插桩过程中,土体发生了表面隆起、壁面坍塌、土体回流和局部流动等4种流动失效现象;Skempton方程忽视了土体部分回流对桩靴承载力的影响,在插桩前期预测结果偏大,后期与数值解一致。     

酸性污染土物理力学性质的室内试验研究

基于上海地区浅层软粘性土较易被污染,且通常工业污染中以硫酸污染最为严重这一原因,选用该地区浅层典型的淤泥质粉质粘土,通过室内浸泡方法制备酸性污染土,系统研究了不同浓度硫酸溶液、不同侵蚀时间对土体物理力学性质的影响,研究表明:随酸侵蚀时间的推移,土的含水量、孔隙比、液塑限都是随硫酸浓度的增加而增加;土的圆锥入土深度随着浸泡时间的延长、酸液浓度的增加而加大,微型十字板强度减小,直剪固快试验结果规律不明显;压缩系数随浸泡时间的延长呈增大的趋势,压缩模量呈减小的趋势,而压缩系数和压缩模量随酸液浓度的变化规律不明显.同时对污染土几种强度试验方法的有效性进行对比分析,表明直剪固快试验有效性差;微型十字板试验和圆锥入土深度试验结果相吻合,有效性好,建议采用微型十字板和圆锥入土深度试验进行污染土室内强度试验.     

基于响应异常的素填土勘察试验方法可靠性分析

受素填土极不均匀特性的影响,不同的勘察试验方法获得的试验结果不但不能相互印证,甚至互相矛盾,以至影响到对素填土工程特性的准确评价。因此,评价勘察试验方法的可靠性和选择适宜的勘察试验方法是获取可靠试验结果、准确评价素填土工程特性的前提和基础。对同一场地素填土(强夯填土和自固填土)的室内土工试验和重型圆锥动力触探试验所获的试验成果及试验成果的变异系数进行了对比、分析,分析结果表明:间断性取样的室内土工实验所获取的信息不连续、不全面,不能全面反映素填土的力学性状,因此试验结果异常,试验结果的变异系数也异常;分段贯入的重型圆锥动力触探试验尽管也不连续,但试验长度较室内土工试验大,试验结果基本反映了素填土的力学性状,可跳跃性大,因此试验结果正常,变异系数异常;连续贯入的重型圆锥动力触探试验能够连续、全面获取素填土的力学性状信息,综合反映试验点土体的力学性状,故试验结果及变异系数均未出现异常。因此重型圆锥动力触探试验方法比室内土工试验方法的可靠性高,更适宜于素填土的勘察评价。     

螺旋锚沉锚挤土效应透明土试验研究

螺旋锚具有安装方便快捷、承载性能可靠且可重复利用等特点,尤其适用于输电线路塔基基础和光伏板结构的基础等工程中;然而,目前针对软土地基中螺旋锚的沉锚挤土效应的研究仍相对较少。基于卡波姆U10配制的透明黏土材料和粒子图像处理(particle image velocimetry, PIV)技术,开展软土地基中螺旋锚沉锚挤土效应可视化试验研究,分析不同沉锚深度下螺旋锚沉锚挤土效应的范围,并对比常规圆截面锚研究探讨了叶片在沉锚过程中对锚周土体的影响。试验结果表明,螺旋锚周土体的位移在水平方向主要表现为贯入锚体对临近土体的挤压,最大影响范围为5d(d为锚杆直径和圆截面锚直径),比圆截面锚的挤土范围大1d左右;螺旋叶片的存在使得其下部分土体存在"鼻锥区"。     

饱和粘土本构关系的神经网络模型

基于不同应力中径下饱和粘土的三轴试验和反问题理论，提出了用改进BP神经网络和径向基函数（RBF）神经网络这两种方法来建立粘土的本构模型。实例分析表明，两种模型对具体本构关系都能够很好逼近和预测，比较起来，径向基函数神经网络模型的稳定性好，且逼近速度快，而改进BP神经网络稳定性好，但逼近速度过慢。