深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)的優(yōu)化研究

[摘要]做好深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)對工程安全和順利進(jìn)行具有不可忽視的作用。首先，對支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化步驟、權(quán)重計(jì)算的步驟進(jìn)行討論。接著，就如何實(shí)現(xiàn)深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)的優(yōu)化，以某建筑工程深基坑作業(yè)為實(shí)例，運(yùn)用前文方法和步驟展開研究。

[關(guān)鍵詞]工程管理；深基坑支護(hù)；工程設(shè)計(jì)方案 文章編號：2095-4085（2016）03-0175-02

為了確保施工便利性、安全性以及經(jīng)濟(jì)型，對結(jié)構(gòu)施工深基坑現(xiàn)場采取科學(xué)、合理的支護(hù)措施十分必要。在進(jìn)行深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)時(shí)，需要對其設(shè)計(jì)方法進(jìn)行優(yōu)化，并根據(jù)工程實(shí)際情況，對其方案二次優(yōu)化。如此一來，工程支護(hù)設(shè)計(jì)的技術(shù)性能和可操作性能都得到顯著提升。

1支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化

1.1方案優(yōu)選步驟

（1）建立目標(biāo)（指標(biāo)）特征值矩陣。在構(gòu)建特征值矩陣時(shí)，需要根據(jù)方案評價(jià)指標(biāo)體系對各個(gè)支護(hù)方案進(jìn)行量化，可得如下所示目標(biāo)特征值矩陣：可得出x_ij表示第j個(gè)支護(hù)方案的第i個(gè)指標(biāo)值。在構(gòu)建目標(biāo)特征值矩陣時(shí)，既可能需要對“造價(jià)”等可量化指標(biāo)評分，又可能需要對“可靠度”等定性指標(biāo)進(jìn)行評分。此時(shí)，前者可直接用數(shù)字來表示，后者采用數(shù)值2，1.5，1，0.5，0來直接評分，其分別表示最高、較高、中、較低和最低。

（2）指標(biāo)值歸一化處理。歸一化處理可以強(qiáng)化不同類型指標(biāo)之間的對比性。在歸一化處理后，看得到如下所示優(yōu)屬度矩陣：

（3）多目標(biāo)模糊綜合評判確定最優(yōu)方案。運(yùn)用隸屬度uj的大小來確定最優(yōu)方案，其多目標(biāo)模糊綜合評判計(jì)算公式為：

式中：p表示距離參數(shù)，取1或2；q_i為指標(biāo)i的權(quán)重。

1.2層次分析法計(jì)算權(quán)重q_i的步驟

（1）建立層次結(jié)構(gòu)模型。構(gòu)建層次結(jié)構(gòu)模型時(shí)，需要遵循如下4個(gè)基本準(zhǔn)則：安全可行、經(jīng)濟(jì)合理、保護(hù)環(huán)境、施工便捷。

（2）構(gòu)造判斷矩陣。在構(gòu)造判斷矩陣過程中，需要對某方案條件下，準(zhǔn)則層B的各個(gè)準(zhǔn)則的相互重要性進(jìn)行判斷。

（3）層次單排序及一致性檢驗(yàn)。在進(jìn)行層次單排序時(shí)，需要對該層次元素相對于上一層次元素的重要性做出判斷；根據(jù)判斷矩陣，需要對其求解，得出A_max。在進(jìn)行一致性檢驗(yàn)時(shí)，需要按如下公式求取一致性指標(biāo)CI和一致性比率CR：

式中：RI表示平均隨機(jī)一致性指標(biāo)，可查表獲取；N表示判斷矩陣階數(shù)，當(dāng)CR<0.1時(shí)，表明結(jié)果可靠。

2工程實(shí)例

某住宅基地建設(shè)工程施工作業(yè)時(shí)，需要開挖深基坑。

2.1支護(hù)方案的優(yōu)選

經(jīng)過實(shí)地勘察，制定出深基坑支護(hù)的4類方案：單支點(diǎn)排樁（d₁）、懸臂樁（d₂）、水泥土攪拌樁加一排錨桿（d₃）、水泥土攪拌樁墻（d₄）。根據(jù)本文層次結(jié)構(gòu)模型，由專家完成指標(biāo)賦值。如表1所示，為各個(gè)方案下各個(gè)指標(biāo)的評分。

按照上文歸一化方法和公式，可得優(yōu)屬度矩陣R：

3結(jié)語

在工程施工作業(yè)中，通常需要開挖深基坑。然而，為了確保深基坑的安全性和科學(xué)性，需要對其設(shè)計(jì)方方案不斷優(yōu)化。在這個(gè)過程中，需要對土層、周圍建筑分布等因素予以充分考慮，從而提升二次優(yōu)化的精準(zhǔn)度。