陈恩典，李延芳，孙平

（山东省水利科学研究院，山东　济南　250014）

目标函数法在基坑降水方案优化中的应用

陈恩典，李延芳，孙平

（山东省水利科学研究院，山东济南250014）

结合南水北调东线济南市区段工程基坑降水的工程实际，建立一种以经济投入最小为目标函数的数学模型，进行水利工程基坑的降水方案的优化。

基坑降水；目标函数；方案优化

“经验法”和“抽水试验法”是目前基坑降水井群优化设计中经常采用的方法，井深、井距、抽水设备、抽水方法的选择都存在一定的随意性，未进行必要的优化设计和整体的经济效益分析，鉴于以上原因，建立一种以经济投入最小为目标函数的降水方案优化方法是本文的初衷点。

1　工程概况

南水北调济南市区段睦里庄闸～济洛路输水暗涵工程第九标段，起止桩号2+692～4+829，长度2 137 m，设计为C30钢筋混凝土结构。该工程主要包括土方开挖、回填和钢筋混凝土浇筑以及暗涵底板下10%水泥土换填处理等。基坑开挖深度为7～13 m，设计开挖边坡1∶1.25，要求干场施工，地下水位须低于基地0.5 m以上。

2　工程降水方案优化过程

2.1目标函数的确定及数学模型的建立

以降水总费用最小为目标函数，降水费用主要包括成井费、运行及设备折旧费等，建立函数如下：

式中：Z为降水总费用，Z1为成井费，Z2为运行及设备折旧费。

A为成井进尺费，市场价约为130元/m；Hi为第i眼井的井深。取该工程1 000 m范围为方案优化的长度。间距为L，井数为n，则n=1 000/ L+1。考虑到本工程为线性基坑，土质均匀，各井井深可取等深，取该工程1 000 m范围为方案优化的长度。……