沿海軟土地層位移風險預控復雜理論及關鍵技術

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控的復雜理論和關鍵技術，項目組開展了系統、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控技術與應用”創新成果，理論、方法及工程技術都取得了創新突破。

從2012年開始，該項目已推廣應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間無法確定的問題，實現了任意蠕變模型在軟土開挖擾動長時位移計算中的應用，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下擾動長時位移計算方法的建立與應用/

施工步段

施工步段內時域離散計算

融合蠕變預測模型的深基坑數字化施工體系

/ 融合蠕變預測模型的深基坑數字化施工體系構建及示范/

將項目研發的長時位移疊加模型和計算方法應用于沿海軟土超大深基坑工程，建立融合蠕變預測模型的深基坑數字化施工技術體系，實現構建考慮土體流變的基坑開挖方式優化、監測反演土體參數、多目標控制參數優化、基于疊加模型的長時位移預測及后續工藝優化的數字化施工體系。

/ 流變地層樁基沉降時變特性預測計算方法的建立及示范應用/

首次提出適用于流變地層樁基沉降位移的虛擬柱狀結構等效模型，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測計算難題。

黏彈性模型未作任何假設條件約束，實際應用中可以根據工程地質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。