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基于模糊综合评判的东大国际中心基坑支护方案优选

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  【摘 要】针对深基坑支护方案的优选问题,文章利用模糊综合评判方法,对沈阳市东大国际中心基坑支护初设的3种方案进行优选,优选方案安全可行、经济合理、施工便捷。进而为深基坑支护方案的选取提供科学依据。
  【关键词】模糊综合评判;深基坑支护;东大国际中心;方案优选
  
  引言:
  深基坑的支护是一个复杂的系统工程,支护方案的选取受到到施工安全、对环境的影响和工程费用等相关因素的制约,而这些因素又具有极大的模糊性,很难直接进行定量比较[1]。采用模糊优化理论,可对相关因素进行分析、比对和评价,最终甄选最优方案。
  模糊综合评判分析是将模糊信息优化处理理论应用于基坑支护优选的有效方法[3]。本文采用该方法对沈阳东大国际中心项目基坑支护的三种方案优选,以达到安全可行、经济合理、环境保护、施工便捷的目的。为沈阳市基坑支护方案优选的方法提供参考。
  1 工程概况
  东大国际中心基坑支护、降水工程,位于沈阳市和平区中山路与和平大街交汇处,东邻九经街,西邻和平大街,南邻中山路,北邻启玉巷。基坑支护周边长度约为380延长米,地上主楼45层,地下室4层,基底埋深平均为-23.0m。
  初选三种备选方案作为该基坑支护设计方案:①桩锚支护;②地下连续墙;③土钉墙支护。
  三种方案分别为方1为;方案2;方案3
  2 模糊综合评判法对基坑支护优选
  2.1 模糊评判指标体系的建立
  为使深基坑支护方案满足最优,选择方案最优为总目标,所在层为目标层A;按安全可行、经济合理、环境保护、施工便捷等基本准则,选取安全性指标u1、工程造价指标u2、对环境影响指标u3、施工工期指标u4这四个指标因素构成准则层B;根据权重合理分配的需要,又将准则层的四个指标细分为各个子指标构成指标层C。见表1。
  表1模糊综合评价综合指标体系表
  目标层A 准则层B 指标层C
  选择方案最优 安全性指标u1 强度u11
   变形u12
   基坑边坡整体稳定性u13
   渗流管涌稳定性u14
   隆起稳定性u15
   工程造价指标u2 支护体系施工费u21
   土方开挖费u22
   施工监测及检测费u23
   环保费用及文明施工u24
   对环境影响
  指标u3 施工对周围居民生活的影响u31
   施工对周围建筑物和地下管线的影响u32
   施工产生的次生灾害影响u33
   施工工期指标u4 ――――
  按施工对象和步骤的不同,施工工期一般可划分为三部分:土方开挖、挡墙、支撑(锚杆)。但许多支护方法不同,如土钉墙和桩锚支护,其挖土和设置支撑或锚杆同步进行,进行专家评判时很难确定其挖土或设置锚杆的时间长短,给打分带来不便。因此可以只考虑施工总工期并将之作为支护方案的一项指标。
  2.2 确定权重
  利用层次分析法确定基坑支护因素集的权重[4],整理为:
  
  
  2.3 模糊综合评判
  深基坑支护方案优选的模糊评判,按与基坑变形控制等级相同的方法。评语集为(优,良,中,差,劣),对应的等级矩阵(即评语量化分值)为C=(5,4,3,2,1),专家组评判结果整理为:
  
  
  据 ,有:
  
  
  则:
   ,
   , ,
  同理,
   ,
   ,
   ,
   ,
  由于W1>W2>W3,则方案1为最优方案。
  3 结语
  通过模糊综合评判法进行深基坑支护方案优选是可行的,选取的东大国际中心进行深基坑支护方案是合理有效的,优选的方案安全可行、经济合理、施工便捷。深基坑支护是一项复杂的系统工程,所涉及影响因素还有许多,建议有关部门应制定相关标准,以为确保制订的方案科学合理、工程安全可靠。
  
  
  参考文献:
  [1]华洪勋李彰明 模糊分析在深基坑支护结构优选中的应用[J] 山西建筑1009-6825(2008)11-0003-02
  [2]黄崇福,王家鼎,模糊信息优化处理技术及其应用[M]
  [3]张有桔,丁文其,王军,王骁云 基于模糊数学方法的基坑工程评审方法研究[J] 1673-0836(2009)增2-1681-05
  [4]冯谦,陈蜀俊,王岚,黄江 深基坑支护方案优化选型决策系统研究[J] 地下空间与工程学报第39卷第2期


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