[发明专利]基于蒙特卡洛的桩位偏差不确定性对防渗影响的分析方法

说明书

本发明属于岩土工程技术领域，公开了基于蒙特卡洛的桩位偏差不确定性对防渗影响的分析方法，包括建立防渗影响模拟模型，根据工况确定防渗影响模拟模型对应的输入参数，采用蒙特卡洛方法对通过模拟区域的渗流量进行模拟，将模拟采集到的渗流量作为评价指标，分析桩位偏差对防渗效果的影响。本发明能够评估桩位偏差对防渗效果的影响，可应用于施工过程中的止水质量事故的预防以及补救。

技术领域

本发明涉及岩土工程技术领域，尤其涉及基于蒙特卡洛的桩位偏差不确定性对防渗影响的分析方法。

背景技术

近年来，随着我国社会与经济的发展，现代化建设的不断推进，工程建设领域的从业人员对灾害治理研究的不断深入，涉及的领域越来越广泛，特别是对水灾害治理的研究达到了一个新的高度。

工程建设过程中，常需要对特殊地基进行处理，并加强对地下水的控制。同时地下水控制又是基坑支护的重要工作内容，其控制方法主要有降水、止水和集水明排等。在我国的北方地区，地下水位普遍偏低，通常采用第一种方法进行控制，南方地区的地下水位比较高则利用止水的方法。然而，在采取降水的措施同时，会造成水资源浪费，还会对周边的地表造成不均匀沉降。因此，为控制地下水并保证施工安全，北方的一些地区也陆续出台了降水施工的管理办法，基坑工程止水帷幕的应用也随之增多。同时，在工程建设中经常存在着不能直接承载建筑物和构筑物全部荷载的软弱地基和不良地基，如何处理这些地基成了工程建设中的一大难题。地基处理的优劣，关系到整个工程的质量、造价与工期，直接影响着建筑物和构筑物的安全。其中，高压旋喷桩是一种地基处理加固、基坑支护止水常见的工艺。在深基坑的施工中，常常与灌注桩一同组合，分别承担基坑壁支护与止水功能，同时旋喷桩将坑壁土体进行加固以减少支护灌注桩体的土压力。

尽管地基处理技术在工程建设过程中有广泛的应用，但也发生了许多止水失效或支护失稳的案例。一般在桩施工的成孔过程中，由于设计偏差、地质条件以及施工工艺等原因使桩位发生了偏差，导致桩基偏位，无法形成紧密的防水帷幕，造成工程中的止水质量事故，给工程造成严重的经济损失。因此，对施工过程中的桩位偏差进行量化，以此评估其对止水效果的影响，对施工过程中的止水质量事故的预防以及补救具有十分重要的意义。

发明内容

发明的目的在于提供基于蒙特卡洛的桩位偏差不确定性对防渗影响的分析方法，对施工过程中的桩位偏差进行量化，并评估其对防渗效果的影响，可应用于施工过程中的止水质量事故的预防以及补救。

本申请实施例提供基于蒙特卡洛的桩位偏差不确定性对防渗影响的分析方法，包括以下步骤：

步骤1、建立防渗影响模拟模型，根据工况确定所述防渗影响模拟模型对应的输入参数；

步骤2、采用蒙特卡洛方法对通过模拟区域的渗流量进行模拟；

步骤3、将模拟采集到的渗流量作为评价指标，分析桩位偏差对防渗效果的影响。

优选的，所述步骤1中，所述输入参数包括最大桩位偏差角度。

优选的，所述输入参数还包括：渗透系数信息、几何尺寸信息；

所述渗透系数信息包括桩的渗流系数、模拟区域中土地的渗流系数；

所述几何尺寸信息包括桩的数量、桩的尺寸信息；所述桩的尺寸信息包括桩的直径、桩的长度、桩之间的交叠长度。

优选的，所述步骤1中，所述防渗影响模拟模型利用随机算法随机生成每个桩对应的桩位偏差量；

每个桩对应的桩位偏差量均小于等于最大桩位偏差值，所述最大桩位偏差值满足以下公式：

d_max＝β×H_e

式中，d_max表示最大桩位偏差值，β表示最大桩位偏差角度，H_e表示桩的长度。