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深基坑支护方案优化方法

2022-10-27崔嘉裕

大科技 2022年40期
关键词:灰色基坑深基坑

崔嘉裕

(广州建筑股份有限公司,广东 广州 510030)

0 引言

基坑支护设计是一项复杂的岩土工程研究,包括土力学、强度和变形以及土与结构之间的相互作用。我国矿山工程中心这两年虽然取得了很大的成绩,但也发生了严重的事件。深入探讨基坑设计方法对于更好地设计基础支护结构和减少基坑工程事故的发生至关重要。

随着中国城市化进程和基础设施建设的快速发展,旧城区改造和城市扩张必然会加速,导致资金使用紧张。因此,工程建设项目必然会遇到更深的基坑,如何选择一种安全可靠、成本低廉、施工简便、有效保护环境的支护方式成为中心基坑领域研究的重点。

1 深基坑的特点

目前,国内外基坑开挖及配套工程研究已取得成果。但由于年份不同,紧实度不同,摩擦面的角度和粘聚力难以确定;在挖掘和支护过程中,可能会出现过大的间隙,造成安全隐患;传统的支持系统需要改进等。我国建筑业深基坑工程具有以下特点。

1.1 基坑深度大

由于城市建筑用地短缺,城市结构已开始在高处和地下方向建造。过去一般地下建筑只有1~2 层,在中小城市,除了大型建筑外,地下建筑很少。如今,在许多城市新建的建筑中,不仅地上层数增加,底层的使用也增加了。在大城市,3~4 层的地下建筑比较常见,也有一些5~6 层的地下建筑。土层超过5m 或三层以上的基坑称为深基础。但现在,地基的深度一般都在10m 以上,有的甚至超过15m。

1.2 存在一定的安全隐患

由于基础开挖深度超过5m,对地下结构的破坏很大,还会面临地下水管和地下水的威胁。在深根坑的过程中,经常需要使用各种支架来保持边坡。既要防止陆坡塌陷沉降,又要防止地下水渗入破坏工程结构。另外在基坑施工过程中,也可能会遇到一些埋地电缆、水管、水管等,一定要小心,否则容易出现安全隐患,影响周围群众的日常生活。项目。因此,坑道设计过程必须精准设计、精心策划、严密监控、精心设计。

2 深基坑工程最佳支护选择方法分析

深坑工程保障战略是一个多方面的复杂过程,复杂的过程往往是多层次、多用途的。因此,在对复杂系统进行评价时,需要综合考虑各种因素,综合考虑各种互惠互利,称为综合评价问题。整体评价是对与各种因素相关的产品或情况进行综合评价,即根据给定的条件,将所有负面产品交给实际的数值评价,然后进行比较择优应用。

深基础支护策略的最佳选择可以由4 个因素决定:①公信力、进度和发展能力评估;②基础支护环境影响评价;③基础支撑结构施工时间对比;④支持该工程模型的采石场基础的经济性比较。

深基坑支护体系验证的主要任务是根据项目将要达到的目标,比较选择各种开挖和支护,更好地选择一种或几种策略,然后完成施工建设。优化的平衡是找到成本最低的支持设计,其目的不是基于稳定性资源[1]。

3 支持深坑工程理念的最佳方式

深基础支护工程是一个系统工程,支护结构和深基础施工不同于上部结构施工。地面的基础是直接的,还有地面水位、土力学参数和周围环境的差异。有许多因素,根据这种特殊情况,它们是分层的和模糊的(或模糊的),现在使用模糊概述和灰色系统理论分析方法来支持使用AHP 的过程。做出不错的选择。

3.1 程序选择的层次分析法

层次分析法(AHP)由匹兹堡大学的A.L.Saaty 教授于1970 年提出。AHP 方法是一种简单且广泛用于许多项目的评估和决策过程。其基本原则是比较每个待评价因素的相对重要性,然后对它们进行排序。层次分析法对坑道工程的层次分析模型一般分为四层具体如下。

(1)最高目标(A):最终选择最佳的深层基础支撑策略。

(2)方法论(B):即根据质量选择四个方面选择最佳的深层基础支撑方案:安全性和可行性(B1)、业务和必要性(B2)、环境保护(B3)和基础建设(B4)。

(3)指标层(C):包括结构支撑(C1)、结构与土体变形(C2)、整体稳定性(C3)、排水设计(C4)、开发修复技术(C5)、施工复杂度(C6)、结构支撑及设备、人工费(C7)、地基开挖运输垃圾填埋费(C8)、环保费(C9)、施工监理费(C10)等措施。

(4)子层(D):指各种选项。

根据深坑工程支撑概念的分层模型,将同一层的特征与上一层的关键进行比较,并使用比较方法[2]创建阶矩阵。每个级别的内容的构建比较和秩矩阵进行计算。基于每个级别的单独项目的计算,应计算每个级别的所有分析。各层条件成对比较时,参数不是一成不变的,而是由工程特点、环境、工程地质和水文地质因素、工期等因素决定的。与目标层即最优方案相比,深基坑支护系统方案的安全可行性与经济性的关系是辩证结合的,不容忽视。在满足安全和性能要求的情况下,应尽量减少项目支持基地的整体资源;还要注意环境保护,尽量缩短工期。对于待考虑的候选方案的具体标准,按照上述单一分析和所有统计分析,可以根据“优化方案”的总体目标计算每个候选方案的相对竞争权重,从而进行良好的决策,层次分析法非常适合定性和定量。图1 为深基坑支护技术。

图1 深基坑支护技术

3.2 方案优选的模糊综合评判法

模糊决策是指根据模型对产品进行模糊变换后进行评价的一种方式,它提供评价和实际价值。其数学原理是利用不可测变异原理和最大隶属度原理,综合考虑与观测试验相关的诸多因素,对其进行综合评估。其评估的目的是需要考虑的几个重要因素。思想推广中影响深度分析的因素很多,而每一个的地位和类别往往比较模糊,界限不清晰,难以用数字来呈现。模糊综合评价法是一种质量与数量相结合的方法,可以很好地解决对具有多特征的产品进行评价的方法。

为了评价与模糊评价过程相关的各种因素,首先要根据被测产品的特性确定应确定的相关因素。然后根据问题的需要选择决策过程。一个因素的每一个影响因素,就是对各个层次的评价结果的一个模糊评价集,这就是一个模糊评价。考虑到各种因素的影响,是的,有必要考虑各种因素对测量水平和权重划分的影响,这对差异给予不同的权重,因为对每种影响的影响存在差异。评价项目的模糊评价过程可以利用待评价项目的加权模糊子集和单因素模糊矩阵来完成。在对专家或专家选择的每个策略的影响进行横向比较后,得出决策过程点。假设语言等级为7:V={V1,V2,V3,V4,V5,V6,V7}={非常差,差,差,一般,好,好,非常好};返回C={-3,-2,-1,0,1,2,3}的比较矩阵。根据反馈的水平,确定每个评价水平的每个因素的隶属度,并创建隶属度矩阵R。进行综合评判,作模糊变换。

设指标的权重集为A=(a1,a2,a3,a4)。

进行综合评价值计算后,各方案的最后得分由式(4)计算。

式中:Wi——第i 个方案的综合评价值;Bi——第i 个方案的综合评判矩阵;k——参评方案的个数;C——评价等级矩阵。

总的综合评价值按式(5)计算:

作为模糊数学的一种特殊应用,模糊评价最早由中国科学家王培庄发现,并得到广泛应用。优点是:数学模型简单,易于掌握,对评估多因素多层次的复杂问题有用。然而,模糊评价方法仍然存在不足[3]。例如,模糊评价的算子模型,主要元素是否为显著类型。还是中等重量型,各有各的缺点。这样,不仅考核会出现错误,有时甚至会出现异常,从而导致考核失败。此外,当备选方案很重要时,当两个选项的相对重要性非常低时,就很难做出决定[4]。

3.3 优化策略的灰色系统分析方法

1982 年,邓聚龙教授首次提出灰色系统理论后,灰色系统理论逐渐成为一门广而强的弱研究,并得到广泛应用。灰色系统理论将系统分为三组,即黑色、白色和灰色。

根据技术分析,灰色系统分析的主要概念是根据系统动态过程的发展,即几何关系质量和先前数据分析系统的相似性来确定协作水平。这类分析比较主要是比较几条曲线的几何形状,即几何形状的相似性相近,发展相近,关系更密切。基于这种方法的分析有很多优点:不需要大量的数据,不需要按规律分布数据,而且分析计算成本小。很好的分析。灰色相关性分析是利用相关程度来定量考察体内各种因素之间的关系、相互影响和相互关系[5]。

灰色关联分析的简单步骤如下。

3.3.1 确定使用顺序

组织分析始于对所用流程的分析。命名系统是用于比较的“主系统”。通常定义为x0,它包含不同时间的统计信息。将第一项的值写为x0(1),第二项的值为x0(2),第n 项的值为x0(n)。这样,序数表达式可以表示为:x0={x0(1),x0(2),x0(n)}与表达式比较的“after”表示一个序列,在组织分析中称为比较序列,由xi={xi(1),xi(2),…xi(n)},i=1,2,…N;表示。

3.3.2 无量纲

文件的长度也不同,因为系统的每个部分都有不同的尺寸。但是,比较差异和大小并不容易,或者比较时很难得出结论。因此,在进行灰色社会分析时,通常不需要数据处理。一种对原始数据进行标注的方法,对于起拍价、均价、统一价、均衡价等有不同的处理。

3.3.3 求相关系数

参与程度是曲线几何形状的主要区别。因此,曲线之间的差异可以用来衡量整合程度。

3.3.4 找出关系的程度

由于相关系数是第k 个电流的比较曲线和参考曲线的差值,它的数量不止一个,而且数据非常分散,很难全部比较。因此,要注意每次对一个值的相关系数,即求平均值作为社会地位的代表值。

3.3.5 对相关订单进行排序

当有N 个比较时,就有N 个相对关系。取下面的N个相关度对关系进行排序,按照这个顺序可以得出结论,第一个对x0有影响(或张力)。比后者更重要的是,ri的值越大,x0与xi的关系与同一过程的质量越接近。

4 结语

(1)影响深部地下工程方案选择的技术、环境、经济、社会等。诸如此类的因素很多,而且很多因素很难分析。目前支撑方式主要是选择没有理论基础的人造材料。通过引入层次分析的模糊评价法和灰色分析法对深基坑工程方案进行优化,克服了深基坑工程方案选择的盲目性。数据分析表明,该方法可以评估各种核心支撑系统的优缺点,提高对选定系统的研究。

(2)层次分析法开发的评价方法可以提高对真实情况的理解和完善的模糊支持系统的特点,平方模糊评价可以更准确,确定支持概念的基础。我们可以采取因素之间的关系来完成对深基坑支护的支持策略的很好的评估,同时也可以采取更多多方法,这将是深基坑支护的支持系统的优化,能够使之更好地发展。

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