卜康正，赵勇，郑先昌

基于NSGA2遗传算法的地铁隧道上方基坑工程优化设计

卜康正1，赵勇2，郑先昌3

(1. 深圳市水务规划设计院股份有限公司，广东 深圳 518000；2. 中铁南方投资集团有限公司，广东 深圳 518052；3. 广州大学 土木工程学院，广东 广州 510006)

为在有效控制基坑下覆地铁隧道竖向位移的情况下，尽可能地减小基坑工程造价，基于NSGA2遗传算法，以5个基坑工程控制下覆地铁隧道竖向位移的关键设计参数为优化设计变量、隧道最大竖向位移和工程造价中的可变值为优化目标，优化得到Pareto最优解集。结合专家打分-COWA算子-博弈论组合赋权法和TOPSIS法从Pareto最优解集中选出最佳方案，并分析专家打分的主观权重改变对最佳方案的设计变量、目标函数值等参数的影响。研究结果表明：最佳方案比初始方案的隧道最大竖向位移减少23.3%，工程造价中的可变值减少36.9%，证明本文对地铁隧道上方基坑工程优化设计方法的有效性。

基坑工程；地铁隧道；竖向位移；工程造价；优化设计；NSGA2遗传算法

骑驾于城市地铁隧道之上的大面积基坑开挖引起地铁隧道周围土体应力释放，地铁隧道随之发生向上的竖向位移。若竖向位移过大，将会影响地铁隧道衬砌正常工作的应力状态和耐久性，危及地铁运行安全。但为适应我国城市大规模建设的需要，地铁隧道上方基坑工程大幅增加的趋势不可避免。因此，如何分析和优化设计地铁隧道上方的基坑工程以减少基坑开挖引起地铁隧道竖向位移成为了研究热点。……