地下工程开挖对桩筏基础影响的分析结果

以数值分析为基础工程系统的设计往往具有一定数量的不确定性。其中的不确定性包括三部分：将物理模型抽象成数学模型过程中的不确定。分析过程中的一些假设和结果推算中的主观性。在岩土工程的问题中，情况更为复杂，不确定性还包括：①土的性状；②地表以下的尺寸和性状；③土工沉积和应力历史的推断。虽然目前有些文献讨论到了有限元计算过程中的不确定性问题，在实际工程中，这些不确定性都由安全系数来保障。这里主要针对特定模型在数值分析中材料特性的不确定性进行研究，反分析方法能够较为有效地分析材料特性的不确定性。

Schweiger(1998)通过对比不同的使用者对2个特殊的标准问题的分析结果，对有限元分析过程中的不确定性进行了研究。其中一个问题是以一个平面问题计算一个12 m深的基坑。周边三层土层均采用摩尔-库伦模型。本研究现目的即是对用户不确定的因素做微小改变，计算结果也将受到明显的影响。目前为止，仅50%的分析预测到了第一步开挖引起的位移。

反分析工作原理类似于非自动校准：输入参数或模型其他影响因素在分析过程中不断调整，直到计算结果吻合实测结果为止。但是，反分析具有能提供额外结果、在模型分析过程中统计方面的众多优点和加速参数调整过程。总的来说，反分析的基本优点为可以自动计算，可以使计算结果和实测结果吻合的输入参数，除此之外，优点还包括：①相对传统的试算法，可以节约大量时间；②量化统计校准结果、统计参数估计和计算结果的可信度；③发现在非自动校准中很容易被忽视的问题。

如果采用数值方法来计算项目，则采用反分析后的模型有助于减少其他步骤的时间和成本。实践中，反分析可以用来优化模型并且估计合适的输入参数来预测结果。在实践工程中，如果工程中有实时监测系统，可以利用反分析来优化参数，实时更新预测结果。研究证明，反分析方法在实践中具有较广泛的实用性，并且反分析结果对于实践来说很有价值。虽然结果较为可靠，但是岩土实践中对这方面的研究还较少。

Ou和Tang(1994)利用优化方法结合有限元分析了深基坑的计算参数。他们用非线性分析技术分析了邓肯-张模型9个参数的2个参数(K和K b)，其他参数可以准确地通过实验确定或者是对计算结果影响较小。并且通过已知的数学方程、理想化的基坑和一个实际的基坑项目来验证了该反分析法的稳定性和收敛性。

Calvello(2002)以及Calvello和Finno(2002)对反分析方法在基坑工程变形分析中的应用进行了探讨，并开始将反分析方法在基坑工程开挖分析中推广开来。(www.xing528.com)

Calvello和Finoo(2004)基于芝加哥地区某基坑土体室内试验和现场实测数据，对HS模型参数做了相关系数和影响系数分析，探讨了如何合理选取土体模型中的参数，更为有效地利用反分析技术来分析基坑开挖引起的土体变形。

Finno和Calvello(2005)借助反分析技术对芝加哥某基坑进行了反分析建模，结果显示反分析可以有效地改进计算结果，进行比较合理的计算。

Rechea等(2008)基于反分析技术，对某基坑分析时参数的确定进行了研究，并将确定的参数应用于同地区其他基坑中，取得了较好的效果。

Hashash等(2011)对芝加哥地区某基坑的变形特性进行了三维的反分析，指出二维的分析只能分析基坑围护墙中心的变形，而三维的反分析可以全面利用实测数据，更合理地分析基坑的变形特性。