黄　新

(河南省交通规划设计研究院股份有限公司， 郑州 450052)



基于目标函数法的深基坑降排水优化设计

黄新

(河南省交通规划设计研究院股份有限公司， 郑州 450052)

摘要：以某工程为例，采用基坑管井降水设计方法设计得到了46口井的布置方案。以管井降水法求得的抽水量为初始参数，增加安全性约束条件，再利用目标函数法对降水井进行优化设计，优化后的设计方案减少了5口井。在满足设计需要的条件下，体现了目标函数法的优越性。

关键词：井点降水；目标函数；约束条件；优化设计；优越性

基坑降排水设计是基坑工程中非常重要的一环，井点降水法为大多数深基坑降排水设计所使用的方法，但其具有费用大，施工复杂，对周围环境影响较大等缺点。

本文利用目标函数法建立优化模型，增加控制约束条件，利用Excel的规划求解功能进行降水设计。此设计比井点降水法减少了井的数量，且易操作，节约时间，具有较好的现实指导意义。

1优化数学模型的建立

基坑降排水最优化设计原理是设置一个最小或最大目标函数，在满足设计要求和约束条件的前提下，使目标函数达到较优数值[1]。根据这一原理，建立以抽水井抽水量为变量，最小抽水量为目标函数的优化数学模型。表达式为：

(1)

式中：n为抽水井个数；m为水位控制点个数；sj为基坑控制点j的水位降深值；sji为第i口抽水井对应基坑控制点j的水位降深值；Qi为第i口设计井抽水量；Qmax(i)为基坑抽水井的最大允许抽水量。……