基于模糊数学的地基处理方案评价

杭盖

摘    要：本文采用多目标模糊数学优选理论来选择最佳的地基处理方案，应用该方法的原理、模型及应用步骤，对内蒙古包头市固阳县某工程的地基处理方案进行选择评价，最终得出换土垫层法为最佳处理方法。结果表明：基于模糊优选理论将地基处理方案的评价和选择的主观性转化为数学模型，综合考虑各种评价因素的重要性，将各方案的评价指标量化分析，使评价和选择方案更加合理、科学、直观、可靠。

关键词：模糊数学;地基处理;评价

1  前言

随着我国城镇化的推进、中心城市的高层也快速发展。高层建筑物的一个重要特点就是竖向荷载大而集中，又由于建筑物的高耸，风荷载和地震荷载引起的倾覆力矩也相应增大。正是建筑物的这种特点，要求地基基础能够提供更大的竖向与水平承载力，同时也要将建筑物的沉降与倾斜角度控制在设计允许值内，这样来保证建筑物在地震荷载和风荷载作用下有足够的稳定性。

然而任何的建筑物都是建在一定的岩土体上，建筑物都是通过基础将荷载传递到地基中去。建筑物的安全与正常使用不仅取决于上部结构的安全储备，同时也要求地基与基础有一定的安全保证。

内蒙古包头是固阳县昆都仑河河流两岸岸边分布着较多承载力相对较弱的软土，随着小城市化的进行，建筑物均朝着高、深方向发展，就需要对这些软土进行相应的处理。而在地基处理时，本文选用模糊数学来对不同方案进行对比评价，选择最合适的方案。模糊综合评价是根据模糊数学中模糊集的理论和方法来确定的。评价指标体系的确定就是考虑影啊评价对象的因素，本文主要考虑影响地基基础设计方案的因素，选择工程造价、施工工期、施工的难易程度、环境影响程度等评价因子，所有评价因子的集合组成了本次评价指标体系。

2  多目标系统模糊优选模型的建立

2.1  目标（指标）相对优属度的概念

3  地基处理方案模糊优选排序

该黄河岸边建筑工程的工程地质概况，该工程面积较大、深厚层软土地基、地下水位较高、土质为松散沉积物，大部分由粘土和亚粘土组成。因此，对该软土地基的处理，经考察有砂井堆载预压法、真空预压法、石灰桩挤密法、换土垫层法适合采用，通过专家评估、可行性分析、现场条件的调查与勘探、统计试验，从技术可靠性、造价、工期、施工复杂性、材料消耗、国内经验、公害大小等七个指标进行评价，得到各种地基处理方

案的评价结果见表1，表中‰为分项相对评价值，分值越高表示该指标越优;[wi]表示重要程度（权值）。

由此得到4种地基处理方案的优劣程度顺序为：换土垫层法，真空预压法，石灰桩法，砂井预压法。对本工程地基的处理采用水泥搅拌桩法最佳。其优点可从表1中看到：地基的承载力提高，降低了沉降，经济合理，施工期短;由于固结剂与原地基搅拌混合，不存在水对周围建筑物的影响，对周围建筑物的影响很小。施工噪音小，对环境污染程度小。

4  总结

模糊数学优选理论将评价和选择地基处理方案的主观性转化为数学形式，考虑了各评价因素的重要程度，因而具有更高的可靠性。将各方案的评价指标量化分析，使评价和选择方案更加科学、合理、直观。而且该方法能够考虑尽可能多的信息，适合于编制计算机程序，使实际操作更为现实、便利、快捷。本文只是模糊数学在岩土工程领域应用的一个缩影，在地基处理模糊优化设计、方案优选、模糊随机可靠度分析、模糊信息处理和安全预报、沉降预测等方面都具有广阔的应用前景。

参考文献：

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