摘要
随着城市区域内土地的稀缺性加强,地下工程的规模和数量迅速增长。深基坑支护工程施工方案与施工质量问题日益突出,并引发了多起工程事故和人员伤亡。因此,对深基坑支护工程施工方案优化与施工质量控制的研究具有重要的科学意义和应用价值。本文针对青岛沿海地区深基坑支护施工进行广泛调查和研究,以理论研究和工程实验相结合的方法对本地区深基坑支护工程的施工程序优选、变形预测和锚杆水平倾角测量仪器和质量控制进行系统研究。
首先,在统计调查的基础上,采用排列图法获得青岛地区深基坑支护的主、次要施工方式,确定了青岛地区深基坑支护的主要形式为锚喷支护和桩锚支护;其次,经过对多因素评价方法的综合比较,确定采用AHP法研究经济性、工期、工程风险等多因素作用下施工程序的优选。经工程实际检验效果良好;再次,对深基坑支护工程的变形预测进行了系统研究,经对多种预测方法的综合比较,确定采用灰色预测技术研究深基坑支护工程的变形预测。为确保并验证预测的准确性,在普通灰色预测的基础上进行残差非等间隔GM(1,1)模型检验和实际检验;最后,结合工程实践经验,自主研发了一种快速简便进行锚杆水平倾角的测量装置。采用控制图法进行锚杆施工的水平倾角质量控制。通过研究和实验,得出了以下主要结论:
(1)深基坑支护施工程序的AHP多目标层次分析模型可有效解决深基坑支护施工程序的多因素评价,适合深基坑支护工程施工程序优选的需要。实际工程实验结果表明该分析模型在确保工程工期和工程风险目标的前提下可有效节约工程费用。
(2)深基坑支护工程的基坑边坡、周围建筑和管线等水平和垂直位移采用灰色预测技术进行预测,符合深基坑施工前期数据少,工程经验不丰富等工程实际情况;预测技术理论完善,预测结果精度较好;能及时进行基坑安全预报,指导
Scale and quantity of substructure works have grown rapidly with the land rareness. Construction scheme and quality problems of deep foundation pit support are increasingly serious. Many engineering accidents and casualties have been caused. So, investigation and study on construction scheme optimization and quality control of deep foundation pit support have great scientific significance and practical value. Extensive investigation and study on deep foundation pit support in Qingdao coastal area have been carried out.
Combining theories with engineering practice, systematical study on construction program optimization, deformation forecasting and quality control of anchor bar horizontal inclination has been carried out.
First of all, Pareto Allocations have been applied to gain major and minor forms used for deep foundation pit support in Qingdao coastal area, according to statistics and investigation. Two major forms including anchor bars with concrete spray and anchor bars with piles have been found. Secondly, Analytical Hierarchy Process (AHP for short) has been selected to opt most suitable construction program according to economy, construction periods and project risks compared with other methods. It has been proved to be effective by engineering practices. Then, systematically study on deformation forecasting of deep foundation pit support has been
引文
[1] 李志农.基于神经网络的深基坑支护变形预测.大众科技,2005,No.5:8-11
[2] 青岛市人民政府.青岛市人民防空工程建设管理办法,2002
[3] 沈滨,余子华.杭州地区深基坑开挖支护与监测技术的回顾与展望.深基础工程实践与研究(第 1 版).北京:中国水利水电出版社,2000.1-7
[4] 贾永刚,谭长伟,刘红军.青岛城市工程地质.第 1 版.青岛:青岛海洋大学出版社,1995.16-193
[5] 关柯,王宝仁,丛培经.建筑工程经济与企业管理.第 2 版.北京:中国建筑工业出版社,1999.276-277
[6] 甘华鸣,陈亚丽,黄炜,阮天澜.项目管理.第 3 版.北京:中国国际广播出版社,2002.240-241
[7] 王永祥,陈进,黄滢.层次分析法在深基坑支护方案优选中的应用.华东交通大学学报.Vol.21 No.2:31-34
[8] 占丰林,周玉莹. 基坑工程的研究动态及发展趋势.山西建筑,2005,Vol31 No.11:3-5
[9] 刘金砺.关于我国高层建筑基础工程技术发展的思考.施工技术,2000,29(9):53-54
[10] 崔政权,李宁.边坡工程:理论与实践最新发展.第 1 版.北京:中国水利水电出版社,1999.246-270
[11] 高文华,沈蒲生.基坑工程的发展现状与展望.湘潭矿业学院学报,2001,14(4):67-72
[12] 李相然,岳同助.城市地下工程实用技术.第 1 版.北京:中国建材工业出版社,2000.175-185
[13] Moore C J,Whinston B A. A model of decision-making with sequential information-acquisition-Part I. Decision Support Systems, 1986, 2:285-307.
[14] Moore C J, Whinston B A. A model of decision-making with sequential information-acquisition-Part II. Decision Support Systems, 1986, 2: 285-307.
[15] 董肇君.系统工程与运筹学.第 1 版。北京:国防工业出版社,2003.14-355
[16] 钱学森,于景元,戴汝为.一个科学新领域-开放的复杂巨系统及其方法论.论地理科学.杭州:浙江教育出版社,1994.94-112
[17] 王浣尘.难度自增殖系统及其方法论.上海交通大学学报,1992,26(5):5-11
[18] 车宏安.软科学方法论研究.上海:上海科学技术文献出版社,1995.1-6
[19] 林知炎,曹吉鸣.工程施工组织与管理.上海:同济大学出版社,2002.260-340
[20] 江景波.网络计划原理与应用.上海:同济大学出版社,1990.
[21] 注册咨询工程师(投资)执业资格考试教材编写委员会.工程项目组织与管理.第一版.北京:中国计划出版社出版,2003.143-196
[22] WAYNE L. WINSTON. Operations Research: Applications and Algorithms,third edition.北京:清华大学出版社,2004.491-500
[23] 郭正兴,李金根.建筑施工.第 1 版.南京:东南大学出版社,1999.336-338
[24] 费奇,王红卫.复杂决策问题的层次性及相应的决策支持技术.系统科学与工程研究.第 2 版.上海:上海科技教育出版社,2000.224-236
[25] 吴军民.层次分析法在优选深基坑支护方案中的应用.工程建设与设计,2005.6:50-51
[26] 彭祖赠,孙韫玉.模糊(Fuzzy)数学及其应用.第 1 版.武汉:武汉大学出版社,2002.142-150
[27] 张海涛,陈震,陈劲蕾.用模糊多层次综合评判优选深基坑支护体系.江汉大学学报(自然科学版).Vol.31 No.1:62-64
[28] 贺建勋.系统建模与数学模型.第 1 版.福州:福建科学技术出版社,1995.77-83
[29] 沈良峰.基于模糊技术的建筑施工方案择优.技术经济,2003,10:61-62
[30] 沈良峰.层次分析法在建设工程项目择优评价中的应用.哈尔滨商业大学学报(自然科学版),2002,18(6):683-685
[31] 沈良峰,李启明.层次分析法(AHP)在建筑工程项目评标中的应用.施工技术.第 34 卷第 2 期:64-66
[32] 阮沈勇,王永利,桑群芳. MATLAB 程序设计.北京:电子工业出版社,2004.30-72
[33] 施阳,严卫生,李俊,郑会永. MATLAB 语言精要及动态仿真工具 SIMULINK.第 1 版.西安:西北工业大学出版社,1999.15-31
[34] 张威.MATLAB 外部接口编程.第 1 版.西安:西安电子科技大学出版社,2004.134-154
[35] 王永祥,李建,黄滢.软土地区基坑支护技术经济分析.华东交通大学学报,2004,Vol21 No.1:32-34
[36] 王奎,郝勇.深基坑支护施工安全监测预警技术.探矿工程,2004,1:14-17
[37] 王晓春,江涛.一个深基坑支护的综合分析.工程设计与建设,第 37 卷第 2 期:13-16
[38] 赵志缙,赵帆.深基坑工程技术的进步与展望.建筑技术,2003,34(2):88-93
[39] 朱文斌,王雪松,刘冬梅.长螺旋桩支护、止水技术及其在青岛市的应用.青岛建筑工程学院学报,2005,36(2):27-29
[40] 建筑地基基础工程施工质量验收规范 GB50202-2002.第 1 版.北京:中国计划出版社,2002.32-42
[41] 二滩水电开发有限责任公司.岩土工程安全监测手册.第 1 版.北京:中国水利水电出版社,1999. 488-493
[42] 关柯,王宝仁,丛培经.建筑工程经济与企业管理.第 2 版.北京:中国建筑工业出版社,1997.107-111
[43] 邓聚龙.灰预测与灰决策.修订版.武汉:华中科技大学出版社,2003.111-130
[44] 建筑边坡工程技术规范(GB50330-2002).第 1 版.北京:中国建筑工业出版社,2002.70-72
[45] Deng Julong. Modeling for satisfactory non-equigap GM(1.1). The Journal of Grey System,1994(2):75-86
[46] Deng Julong. A novel GM(1.1) model for non-equigap series. The Journal of Grey System,1997(2):111-116
[47] 邓聚龙,郭洪.灰预测原理与应用.台北:全国图书公司,1996.3.90-98
[48] 原国家冶金工业局.锚杆喷射混凝土支护技术规范 GB50086-2001.第 1 版.北京:中国计划出版社,2001.36-39
[49] 白思俊.现代项目管理.第 1 版.北京:机械工业出版社,2002.236-244
[50] 刘伟.工程质量管理与系统控制.第 1 版.武昌:武汉大学出版社,2004.273-309
[51] 章渭基,秦士嘉,韩之俊,冯祥源.质量控制.第 1 版.北京:科学出版社,1988.86-128
[52] 曾国熙,潘秋月,胡一峰.软土地基基坑开挖性状的研究.岩土工程学报,1988,10(3):13-22
[53] 陈永福,曹名葆.上海地区软粘土的卸荷-再加荷变形特性.岩土工程学报,1990,12(2):8-18
[54] 刘国彬.软土卸荷变形特性的实验研究.上海:同济大学,1995:12-76
[55] 刘建航,侯学渊.基坑工程手册.北京:中国建筑工业出版社,1997:2-43
[56] 黄院雄,刘国彬,侯学渊.软土有支护深基坑主动土压力研究.地下工程与隧道,2000(3):7-11
[57] 薛兴度, 魏道垛. 上海软粘土固结系数变化分析及非线性固结计算. 第二届华东地区岩土力学学术讨论会论文集. 杭州:浙江大学出版社,1992.133-138
[58] 魏道垛. 西部开发中的岩土工程问题--岩土工程系列学术研讨会之九论文集. 上海:同济大学出版社,2005.9-294
[59] 魏道垛. 岩土工程应用技术新进展. 上海:同济大学出版社,2002.19-378
[60] 高大钊. 软土地基理论与实践. 北京:中国建筑工业出版社,1992.3-192
[61] 孙钧. 岩土材料流变及其工程应用. 北京: 中国建筑工业出版社,1999.37-423
[62] 孙钧 ,汪炳监.地下结构有限元法分析. 上海 :同济大学出版社 ,1988.4-78
[63] 张学言,闫澍旺.岩土塑性力学基础.天津:天津大学出版社,2004.31-168
[64] J. H. Atkinson, P. L. Bransby. An introduction to critical state soil mechanics. London :McGraw-Hill Book Co.,1978.45-323
[65] 廖瑛,夏海力.层次分析、模糊综合评判法在深基坑支护方案优选中的应用.工业建筑,2004.34(9):26-29
[66] 黄强,惠永宁. 深基坑支护工程实例集. 北京:中国建筑工业出版社,1997.1-78
[67] 陆新征,宋二祥,吉林,眭峰.某特深基坑考虑支护结构与土体共同作用的三维有限元分析. 岩土工程学报,2003.Vol.25 No.4.488-491