深基坑支護結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化方法分析

黃燕滕飛　吳琪

摘 要： 我國高層建筑數(shù)量的不斷增加，使基坑深度不斷加大，而要想保證深基坑工程施工的安全性和經(jīng)濟性，只有通過對深基坑支護結(jié)構(gòu)方案不斷優(yōu)化和完善，才能更好地保障深基坑工程的安全。論文提出了基于多種屬性和模糊特性的深基坑支護優(yōu)化方法，希望能夠為相關(guān)工作提供一定的參考。

關(guān)鍵詞： 深基坑； 支護結(jié)構(gòu)； 優(yōu)化設(shè)計

1. 深基坑支護結(jié)構(gòu)工程特點

1.1 基坑深度越來越大

為提高有限的建筑地塊的利用率，很多建筑都朝著地下空間發(fā)展，地下3～4層已屬常見[1]，6～7層的地下室也不斷出現(xiàn)，基坑深度多大于10m，有些建筑的深基坑深度甚至已經(jīng)超過地面建筑高度。

1.2 地質(zhì)條件較差

隨著城市化進程的不斷推進，城市中的建筑物需要在有限的空間內(nèi)根據(jù)城市規(guī)劃需要進行相應(yīng)的建設(shè)，因此，很多深基坑工程只能建設(shè)在地質(zhì)條件較差的位置，極大地增加了深基坑支護結(jié)構(gòu)工程的設(shè)計和施工難度。

1.3 深基坑支護結(jié)構(gòu)工程周圍環(huán)境復(fù)雜

在很多情況下，建筑企業(yè)在基坑周邊已經(jīng)建成或者正在建設(shè)其它工程，而在這種情況下，再次進行深基坑支護結(jié)構(gòu)工程的建設(shè)，不僅導(dǎo)致深基坑支護結(jié)構(gòu)自身安全可能難以保證，同時還可能對周邊建筑物的安全產(chǎn)生影響。

2. 深基坑支護結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案設(shè)計

2.1 深基坑支護結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案的選擇

表1 常見深基坑支護結(jié)構(gòu)形式特點

[結(jié)構(gòu)形式＼&適用條件和特點＼&土釘墻＼&施工快速、成本低，但是一般應(yīng)用在基坑深度小于15m的深基坑

支護工程中，而且在軟土基坑中不能應(yīng)用。＼&水泥土墻＼&利用攪拌樁和旋噴組合形式施工，

適用于深度小于6m的基坑支護工程。＼&排樁＼&適用于規(guī)模小以及排樁樁頂要求較低的基坑。＼&雙排樁＼&剛度較大，尤其適用于地下存在障礙物無法施工的情況。＼&地下連續(xù)墻＼&整體性較強，適用于地質(zhì)條件較差的基坑支護工程。＼&]

在深基坑支護結(jié)構(gòu)工程支護方案的優(yōu)化選擇時，需要綜合考慮不同地層土壤特性差異以及地下水等因素所產(chǎn)生的影響。對此，需要綜合考慮施工地點的實際地質(zhì)條件來選擇最優(yōu)的支護方案，表1給出了常用支護結(jié)構(gòu)形式的適用條件和特點。

2.2 支護結(jié)構(gòu)方案的優(yōu)化

深基坑支護結(jié)構(gòu)工程的設(shè)計方案主要包括成本、工期、環(huán)境、可靠性、復(fù)雜度等因素的影響，其中的部分因素屬于模糊因素，可以通過多目標決策模糊集理論進行評價，從而獲取最佳的基坑支護結(jié)構(gòu)方案。

根據(jù)指標總權(quán)重，對實際工程中各支護方案對優(yōu)的隸屬度的大小分別進行計算，然后對計算結(jié)果進行比較，最后選擇對優(yōu)隸屬度值最大的支護方案作為深基坑工程支護結(jié)構(gòu)方案。

3. 結(jié)語

論文分析了基于多目標決策的模糊層次分析方案進行深基坑支護結(jié)構(gòu)方案的優(yōu)化設(shè)計，通過實踐的應(yīng)用，證明該方法能夠很好地實現(xiàn)深基坑支護結(jié)構(gòu)方案的優(yōu)選和設(shè)計，對保證工程質(zhì)量具有一定的參考價值。

參考文獻：

[1] 周傳波. 武漢地鐵站深基坑支護結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化系統(tǒng)研究[J]. 地下空間與工程學(xué)報， 2012（06）： 1267-1275.

[2] 李軍權(quán). 深基坑支護結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計[J]. 中外建筑， 2016（02）：112-113.

[3] 戴佑斌， 張尚根， 周早生， 等. 模糊一致矩陣理論在地鐵深基坑支護方案優(yōu)選中的應(yīng)用[J]. 巖土工程學(xué)報， 2005， 27（10）：1162-1165.

[4] 馮慶高. 地鐵深基坑支護方案優(yōu)選決策研究[D]. 武漢：中國地質(zhì)大學(xué)， 2010： 1-69.

[5] 徐楊青. 深基坑工程設(shè)計方案優(yōu)化決策與評價模型研究[J]. 巖土工程學(xué)報， 2005， 27（7）：844-848.