沿海软土地层位移风险预控复杂理论及关键技术

文/ 供图 | 王颖轶

针对施工卸载的时效特性与土体流变耦合缺乏合理力学模型的科学解算方法，围绕沿海软土地层施工扰动与蠕变耦合位移风险预控的复杂理论和关键技术，项目组开展了系统、深入的研究，最终形成“沿海软土地层施工扰动与蠕变耦合位移预控技术与应用”创新成果，理论、方法及工程技术都取得了创新突破。

从2012年开始，该项目已推广应用于上海城建市政工程（集团）有限公司承建的宁波市轨道交通1号线工程、温州机场交通枢纽综合体及其配套工程等5个项目，以及中铁一局集团有限公司承建的苏州市轨道交通3号线工程、中铁十八局集团有限公司承建的天津地铁4号线工程、中铁隧道局集团有限公司承建的无锡地铁4号线02标工程、中铁二局集团有限公司承建的无锡地铁4号线一期工程等多个项目，取得了良好的经济社会效益。

/ 适用于沿海软土地层的施工卸载时效与蠕变耦合长时位移理论/

研究建立了应变空间与位移空间的等效变换、施工卸载时效与蠕变耦合长时位移计算方法，有效避免了以往理论积分区间无法确定的问题，实现了任意蠕变模型在软土开挖扰动长时位移计算中的应用，为工程计算提供的基本方法如式（1）所示。

/ 施工时效与蠕变耦合状态下扰动长时位移计算方法的建立与应用/

施工步段

施工步段内时域离散计算

融合蠕变预测模型的深基坑数字化施工体系

/ 融合蠕变预测模型的深基坑数字化施工体系构建及示范/

将项目研发的长时位移叠加模型和计算方法应用于沿海软土超大深基坑工程，建立融合蠕变预测模型的深基坑数字化施工技术体系，实现构建考虑土体流变的基坑开挖方式优化、监测反演土体参数、多目标控制参数优化、基于叠加模型的长时位移预测及后续工艺优化的数字化施工体系。

/ 流变地层桩基沉降时变特性预测计算方法的建立及示范应用/

首次提出适用于流变地层桩基沉降位移的虚拟柱状结构等效模型，建立了适用于任意蠕变模型的桩基承载力和沉降位移的理论解，解决了桩基施工过程及工后长时位移的预测计算难题。

黏弹性模型未作任何假设条件约束，实际应用中可以根据工程地质条件采用任意组合元件模型，以便更好地模拟地层实际，以取得更好的模拟计算效果。