在我国城市化发展的背景下，如何有效地利用既有建筑物的地下空间已成为一个亟待解决的问题。在地下托换工程中，既有建筑物的变形属于二次变形，其对沉降差的容许值比一般建筑物低。目前缺乏合适的规范来规定工程施工过程中的沉降警戒值。并且地下托换施工技术复杂，风险因素具有很高的不确定性。因此，对于既有建筑物地下托换施工的安全问题建立起一套科学、适用性高的的动态控制体系是非常重要的。
本文在分析既有建筑物地下托换工程沉降规律及桩基托换对桩屈曲风险影响规律的基础上，构建了既有建筑物地下空间拓展工程施工动态控制体系，为工程的施工安全保障提供了科学依据。主要工作如下：
（1）本文通过对一组真实的地基沉降数据进行了实证研究，采取常用的曲线拟合法和灰色系统法进行单项预测，通过工程实例对比分析得到最适用的预测模型，即灰色GM(1,1)预测模型。基于贝叶斯方法进一步对灰色模型进行优化，建立了灰色-贝叶斯预测模型，并利用Matlab软件实现了相应的预测算法。接着，最后对比本文方法和其他常用的单项预测方法，结果表明：与传统的有限单元法以及单项曲线拟合方法相比，本方法具有更高的预测准确度和更低的误差率，能够更加准确地预测未来的沉降情况。
（2）基于贝叶斯网络理论的分析方法，以安徽中元化肥厂成品车间拓展工程为例，建立了相应的风险管理体系。本文对土方二次开挖施工阶段的托换桩的屈曲风险因素进行风险识别，识别出包括土方二次开挖施工风险和组合桩自身物理性质变化风险等在内的3大类16个风险因素。在 GeN Ie2.1软件中，应用专业技术人员与相关学科专家的经验，构建桩屈曲风险贝叶斯网络模型。最后本文对于贝叶斯网络模型的建立和结果的分析进行了详细的讨论，并提出了相应的风险应对方案。
（3）本文以安徽中元化肥厂成品车间向下拓展地下空间工程为例构建施工动态控制体系。首先建立实时的风险监控方案；接下来基于灰色-贝叶斯模型的沉降预测方法得到的预测值，建立风险预警系统；最后根据贝叶斯网络模型的结果，提出风险应对方案，以此构建了完整的施工动态控制体系。
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