深基坑支護設計的優化研究

[摘要]做好深基坑支護設計對工程安全和順利進行具有不可忽視的作用。首先，對支護結構設計的優化步驟、權重計算的步驟進行討論。接著，就如何實現深基坑支護設計的優化，以某建筑工程深基坑作業為實例，運用前文方法和步驟展開研究。

[關鍵詞]工程管理；深基坑支護；工程設計方案 文章編號：2095-4085（2016）03-0175-02

為了確保施工便利性、安全性以及經濟型，對結構施工深基坑現場采取科學、合理的支護措施十分必要。在進行深基坑支護設計時，需要對其設計方法進行優化，并根據工程實際情況，對其方案二次優化。如此一來，工程支護設計的技術性能和可操作性能都得到顯著提升。

1支護結構設計的優化

1.1方案優選步驟

（1）建立目標（指標）特征值矩陣。在構建特征值矩陣時，需要根據方案評價指標體系對各個支護方案進行量化，可得如下所示目標特征值矩陣：可得出x_ij表示第j個支護方案的第i個指標值。在構建目標特征值矩陣時，既可能需要對“造價”等可量化指標評分，又可能需要對“可靠度”等定性指標進行評分。此時，前者可直接用數字來表示，后者采用數值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）指標值歸一化處理。歸一化處理可以強化不同類型指標之間的對比性。在歸一化處理后，看得到如下所示優屬度矩陣：

（3）多目標模糊綜合評判確定最優方案。運用隸屬度uj的大小來確定最優方案，其多目標模糊綜合評判計算公式為：

式中：p表示距離參數，取1或2；q_i為指標i的權重。

1.2層次分析法計算權重q_i的步驟

（1）建立層次結構模型。構建層次結構模型時，需要遵循如下4個基本準則：安全可行、經濟合理、保護環境、施工便捷。

（2）構造判斷矩陣。在構造判斷矩陣過程中，需要對某方案條件下，準則層B的各個準則的相互重要性進行判斷。

（3）層次單排序及一致性檢驗。在進行層次單排序時，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；根據判斷矩陣，需要對其求解，得出A_max。在進行一致性檢驗時，需要按如下公式求取一致性指標CI和一致性比率CR：

式中：RI表示平均隨機一致性指標，可查表獲?。籒表示判斷矩陣階數，當CR<0.1時，表明結果可靠。

2工程實例

某住宅基地建設工程施工作業時，需要開挖深基坑。

2.1支護方案的優選

經過實地勘察，制定出深基坑支護的4類方案：單支點排樁（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）。根據本文層次結構模型，由專家完成指標賦值。如表1所示，為各個方案下各個指標的評分。

按照上文歸一化方法和公式，可得優屬度矩陣R：

3結語

在工程施工作業中，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性，需要對其設計方方案不斷優化。在這個過程中，需要對土層、周圍建筑分布等因素予以充分考慮，從而提升二次優化的精準度。