深基坑支护结构设计的优化方法分析

黄燕滕飞　吴琪

摘 要： 我国高层建筑数量的不断增加，使基坑深度不断加大，而要想保证深基坑工程施工的安全性和经济性，只有通过对深基坑支护结构方案不断优化和完善，才能更好地保障深基坑工程的安全。论文提出了基于多种属性和模糊特性的深基坑支护优化方法，希望能够为相关工作提供一定的参考。

关键词： 深基坑； 支护结构； 优化设计

1. 深基坑支护结构工程特点

1.1 基坑深度越来越大

为提高有限的建筑地块的利用率，很多建筑都朝着地下空间发展，地下3～4层已属常见[1]，6～7层的地下室也不断出现，基坑深度多大于10m，有些建筑的深基坑深度甚至已经超过地面建筑高度。

1.2 地质条件较差

随着城市化进程的不断推进，城市中的建筑物需要在有限的空间内根据城市规划需要进行相应的建设，因此，很多深基坑工程只能建设在地质条件较差的位置，极大地增加了深基坑支护结构工程的设计和施工难度。

1.3 深基坑支护结构工程周围环境复杂

在很多情况下，建筑企业在基坑周边已经建成或者正在建设其它工程，而在这种情况下，再次进行深基坑支护结构工程的建设，不仅导致深基坑支护结构自身安全可能难以保证，同时还可能对周边建筑物的安全产生影响。

2. 深基坑支护结构优化方案设计

2.1 深基坑支护结构优化方案的选择

表1 常见深基坑支护结构形式特点

[结构形式＼&适用条件和特点＼&土钉墙＼&施工快速、成本低，但是一般应用在基坑深度小于15m的深基坑

支护工程中，而且在软土基坑中不能应用。＼&水泥土墙＼&利用搅拌桩和旋喷组合形式施工，

适用于深度小于6m的基坑支护工程。＼&排桩＼&适用于规模小以及排桩桩顶要求较低的基坑。＼&双排桩＼&刚度较大，尤其适用于地下存在障碍物无法施工的情况。＼&地下连续墙＼&整体性较强，适用于地质条件较差的基坑支护工程。＼&]

在深基坑支护结构工程支护方案的优化选择时，需要综合考虑不同地层土壤特性差异以及地下水等因素所产生的影响。对此，需要综合考虑施工地点的实际地质条件来选择最优的支护方案，表1给出了常用支护结构形式的适用条件和特点。

2.2 支护结构方案的优化

深基坑支护结构工程的设计方案主要包括成本、工期、环境、可靠性、复杂度等因素的影响，其中的部分因素属于模糊因素，可以通过多目标决策模糊集理论进行评价，从而获取最佳的基坑支护结构方案。

根据指标总权重，对实际工程中各支护方案对优的隶属度的大小分别进行计算，然后对计算结果进行比较，最后选择对优隶属度值最大的支护方案作为深基坑工程支护结构方案。

3. 结语

论文分析了基于多目标决策的模糊层次分析方案进行深基坑支护结构方案的优化设计，通过实践的应用，证明该方法能够很好地实现深基坑支护结构方案的优选和设计，对保证工程质量具有一定的参考价值。

参考文献：

[1] 周传波. 武汉地铁站深基坑支护结构参数优化系统研究[J]. 地下空间与工程学报， 2012（06）： 1267-1275.

[2] 李军权. 深基坑支护结构的优化设计[J]. 中外建筑， 2016（02）：112-113.

[3] 戴佑斌， 张尚根， 周早生， 等. 模糊一致矩阵理论在地铁深基坑支护方案优选中的应用[J]. 岩土工程学报， 2005， 27（10）：1162-1165.

[4] 馮庆高. 地铁深基坑支护方案优选决策研究[D]. 武汉：中国地质大学， 2010： 1-69.

[5] 徐杨青. 深基坑工程设计方案优化决策与评价模型研究[J]. 岩土工程学报， 2005， 27（7）：844-848.