深基坑支護結構設計的優化方法分析

黃燕滕飛　吳琪

摘 要： 我國高層建筑數量的不斷增加，使基坑深度不斷加大，而要想保證深基坑工程施工的安全性和經濟性，只有通過對深基坑支護結構方案不斷優化和完善，才能更好地保障深基坑工程的安全。論文提出了基于多種屬性和模糊特性的深基坑支護優化方法，希望能夠為相關工作提供一定的參考。

關鍵詞： 深基坑； 支護結構； 優化設計

1. 深基坑支護結構工程特點

1.1 基坑深度越來越大

為提高有限的建筑地塊的利用率，很多建筑都朝著地下空間發展，地下3～4層已屬常見[1]，6～7層的地下室也不斷出現，基坑深度多大于10m，有些建筑的深基坑深度甚至已經超過地面建筑高度。

1.2 地質條件較差

隨著城市化進程的不斷推進，城市中的建筑物需要在有限的空間內根據城市規劃需要進行相應的建設，因此，很多深基坑工程只能建設在地質條件較差的位置，極大地增加了深基坑支護結構工程的設計和施工難度。

1.3 深基坑支護結構工程周圍環境復雜

在很多情況下，建筑企業在基坑周邊已經建成或者正在建設其它工程，而在這種情況下，再次進行深基坑支護結構工程的建設，不僅導致深基坑支護結構自身安全可能難以保證，同時還可能對周邊建筑物的安全產生影響。

2. 深基坑支護結構優化方案設計

2.1 深基坑支護結構優化方案的選擇

表1 常見深基坑支護結構形式特點

[結構形式＼&適用條件和特點＼&土釘墻＼&施工快速、成本低，但是一般應用在基坑深度小于15m的深基坑

支護工程中，而且在軟土基坑中不能應用。＼&水泥土墻＼&利用攪拌樁和旋噴組合形式施工，

適用于深度小于6m的基坑支護工程。＼&排樁＼&適用于規模小以及排樁樁頂要求較低的基坑。＼&雙排樁＼&剛度較大，尤其適用于地下存在障礙物無法施工的情況。＼&地下連續墻＼&整體性較強，適用于地質條件較差的基坑支護工程。＼&]

在深基坑支護結構工程支護方案的優化選擇時，需要綜合考慮不同地層土壤特性差異以及地下水等因素所產生的影響。對此，需要綜合考慮施工地點的實際地質條件來選擇最優的支護方案，表1給出了常用支護結構形式的適用條件和特點。

2.2 支護結構方案的優化

深基坑支護結構工程的設計方案主要包括成本、工期、環境、可靠性、復雜度等因素的影響，其中的部分因素屬于模糊因素，可以通過多目標決策模糊集理論進行評價，從而獲取最佳的基坑支護結構方案。

根據指標總權重，對實際工程中各支護方案對優的隸屬度的大小分別進行計算，然后對計算結果進行比較，最后選擇對優隸屬度值最大的支護方案作為深基坑工程支護結構方案。

3. 結語

論文分析了基于多目標決策的模糊層次分析方案進行深基坑支護結構方案的優化設計，通過實踐的應用，證明該方法能夠很好地實現深基坑支護結構方案的優選和設計，對保證工程質量具有一定的參考價值。

參考文獻：

[1] 周傳波. 武漢地鐵站深基坑支護結構參數優化系統研究[J]. 地下空間與工程學報， 2012（06）： 1267-1275.

[2] 李軍權. 深基坑支護結構的優化設計[J]. 中外建筑， 2016（02）：112-113.

[3] 戴佑斌， 張尚根， 周早生， 等. 模糊一致矩陣理論在地鐵深基坑支護方案優選中的應用[J]. 巖土工程學報， 2005， 27（10）：1162-1165.

[4] 馮慶高. 地鐵深基坑支護方案優選決策研究[D]. 武漢：中國地質大學， 2010： 1-69.

[5] 徐楊青. 深基坑工程設計方案優化決策與評價模型研究[J]. 巖土工程學報， 2005， 27（7）：844-848.