王 剑 非1，曹 净2
（1．云南建工集团有限公司，云南 昆明 650224;2．昆明理工大学建筑工程学院，云南 昆明 650500）
[摘要]土层抗剪强度指标是基坑工程支护设计的重要参数，限于室内试验方法和条件等因素，使得试验结果往往与原位土体的真实抗剪强度指标值存在较大差异。采用文献给出的ACE土层参数反演分析模型对土层抗剪强度指标进行反分析，选择基坑桩体水平位移作为实测目标，经过回归分析获得基坑桩体水平位移和土层抗剪强度指标之间的响应面，在此基础上，利用Monte Carlo模拟与筛分原理对土层抗剪强度指标进行反分析，为今后类似基坑工程的设计与施工提供依据。
[关键词]基坑；抗剪强度；试验；反分析
[中图分类号]TU459 [文章编号]1002-8498(2016)01-0049-03
0 引言
土层抗剪强度指标是基坑工程支护设计的重要参数，限于室内试验方法和条件等因素，使得试验结果往往与原位土体的真实抗剪强度指标值存在较大差异。因此，许多学者做了大量关于岩土体参数反分析的研究。把进化规划算法引入岩土工程中，提出了一种免疫进化规划反分析算法；将基于实测数据，采用考虑土体小应变特性的HSS模型，利用反分析方法对基坑开挖引起的土体位移进行研究；将变参DCD算法应用在岩土工程位移反分析过程中；
提出了基于支持向量回归机v-SVR和改进的变邻域PSO算法的岩土工程反分析方法；利用接触应力对隧道初期支护结构内力进行反分析。
ACE土层参数反演分析模型对土层抗剪强度指标进行反分析，选择基坑桩体水平位移作为实测目标，经过回归分析获得基坑桩体水平位移和土层抗剪强度指标之间的响应面，在此基础上，结合Monte Carlo模拟与筛分原理对土层抗剪强度指标进行反分析。
1 工程概况
国家开发银行大楼拟建于昆明滇池之滨，昆明市南市区中心区域，广福路以北。项目总用地面积9 933. 45 m2，总建筑面积40 000m2。该建筑物为9层办公楼，设2层地下室，地下室面积约8 000m2，呈不规则矩形。地下1层标高-5.100m，地下2层标高-9.900m。拟建场地地面标高为-0.800m。本基坑支护设计开挖深度按基础承台底考虑，即基坑底标高为- 10. 500m（含垫层100mm），开挖深度为9. 7m。场地内地下水类型主要为孔隙潜水，勘察期间稳定的地下水位在地表下0.6~2. 0m。
2 桩身水平位移监测
桩身水平位移采用测斜仪进行测量。基坑共分为AB，BC，CD和DA 4个剖面，每个剖面设有2个测斜孔，共设有8个测斜孔，分布情况如图1所示。测斜孔孔底标高与支护桩相同，孔顶标高比冠梁高0. 5m。由于DA剖面距离市政道路较近，且土层分布情况较差，故本文以DA剖面为例，如图2所示。选取基坑坑顶以下6m处桩身水平位移为实测目标，以工况1与工况3两个开挖工况作为反分析工况。
3 土层抗剪强度指标反分析
3.1 确定抗剪强度指标的初始范围
DA剖面支护桩深度范围内一共涉及7个土层，将每层土的土层抗剪强度指标作为随机参数，共14个参数，根据工程勘察资料、工程技术人员与专家的经验、室内外试验结果以及前人的反分析成果，进行综合分析确定每个参数的初始范围，如表1所示。
3.2均匀试验
均匀试验设计方法通过使试验样本点在试验参数范围内均匀散布来获得较多的试验信息。试验次数一般等于参数的水平数，在试验水平数相同时，均匀试验设计比正交试验设计需要更少的试验次数。对于有m个参数X1，X2，…，X m的试验，均匀试验的设计步骤如下。
2)将每个因素等分为n个水平
3)选择均匀表设计和组织试验
将上述14个参数分为42水平，采用MATLAB自编程序得到均匀表U42( 4214)，从而得到42组参数的输入样本。根据《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-2012相关规定计算不同样本组下的输出指标，即基坑坑顶以下6m处桩体水平位移。限于篇幅，本文只列出工况3的部分输入样本及其相应输出样本，如表2所示。
4 结语
通过统计分析国家开发银行办公楼基坑坑顶以下6m处桩身水平位移，将其作为实测目标，根据ACE土层参数反演分析模型，建立土层抗剪强度指标与实测目标之间的响应面，在Monte Carlo模拟和响应面的基础上，筛分得到土层抗剪强度指标的范围值，为今后类似基坑工程的设计与施工提供依据。
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