海口市海甸岛地区软土基坑优化设计研究

摘要

随着海口市海甸岛地区城市建设的持续发展，岛内地下空间的开发利用越发受到重视，基坑工程的数量越来越多，对基坑进行优化设计亦成为现实的需要。本文通过海甸岛地区工程条件及工程事故的研究分析，根据岛内基坑工程现状，结合前人研究成果以及岛内经验，对该地区软土基坑支护方案和所选支护类型细部结构的设计计算两个方面的优化进行了探讨： （1）运用层次分析法和模糊综合评判法选择岛内具有多种属性和模糊特性的软土基坑支护方案，得出方案的优劣属性； （2）依据工程数据的对比研究及正交设计基础上的极差分析法探讨分析岛内工程中水泥土墙、锚杆及组合方案设计参数的优化问题，提出了相关的设计建议，对岛内今后基坑设计具有一定工程指导价值； （3）依据优化数学理论，通过确定设计变量、目标函数、约束条件（如强度、尺寸、位移等）和优化算法等来优化所选定支护类型细部结构，达到成本最低的目的； （4）通过岛内工程实例分析及对比研究，得出文中所采用方案优选模式及细部结构优化设计模式在岛内软土基坑设计中是可行的，计算分析出的结果符合岛内工程实际，具有较高的参考价值及借鉴意义；优化方法亦为岛内软土基坑方案选型及其设计提供了一种新的有效途径。

目录

文摘

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第一章绪论

1.1引言

1.2深基坑工程设计

1.2.1支护体系及支护方法

1.2.2基坑侧压力理论

1.2.3支护结构设计理论

1.3软土及软土基坑工程

1.3.1软土的定义

1.3.2软土的工程特性

1.3.3软土基坑工程特点

1.3.4软土基坑发展现状概述

1.4基坑优化设计发展现状及其内容和原理

1.4.1基坑优化设计发展现状

1.4.2基坑优化设计基本原理

1.4.3主要步骤及内容

1.5本文研究的意义及主要内容

1.5.1研究的意义

1.5.2本文的主要内容

第二章岛内工程条件及工程事故分析

2.1概述

2.2岛内区区域地质构造概况研究

2.2.1岛内区域地质背景

2.2.2岛内区域构造特征

2.2.3岛内区域构造影响分析

2.3岛内土体分布及工程特性分析

2.3.1土层工程地质环境分析

2.3.2土层分布特点

2.3.3岛内土层物理力学性能分析

2.3.4岛内水文地质条件分析

2.4岛内基坑设计中土体参数选取问题

2.5岛内基坑工程常见事故分析

2.6本章小结

第三章优选理论及方案优选流程

3.1引言

3.2层次分析法(AHP法)

3.2.1 AHP法简介

3.2.2 AHP法的基本原理

3.2.3 AHP法基本步骤

3.3模糊综合评判法

3.3.1简介

3.3.2具体方法及步骤

3.4本文所采用方案优选流程

3.4.1方案初选

3.4.2方案优选

3.5本章小结

第四章岛内基坑方案优选模式研究

4.1评价体系的建立及指标权重值的确定

4.1.1岛内软土基坑方案指标评价体系的建立

4.1.2总排序权重值的确定

4.2模糊综合评判优选法

4.2.1建立评判因素集和评语集

4.2.2确定评判决策矩阵

4.2.3优属度矩阵的建立及指标值的归一化处理

4.2.4模糊综合评判结果的确定

4.3优选法应用总结及岛内评判表格的建立

4.4方案优选理论的应用

4.4.1工程实例分析

4.4.2优选理论应用总结

4.5本章小结

第五章支护结构细部优化设计研究

5.1水泥土墙优化问题

5.1.1水泥土墙支护简介

5.1.2水泥土墙的设计

5.1.3影响水泥土墙稳定性和造价的因素分析

5.1.4岛内水泥土墙优化设计分析

5.2锚杆设计优化分析

5.2.1锚杆简介

5.2.2锚杆优化设计

5.3组合支护方案分析

5.3.1组合支护方案在岛内基坑中应用分析

5.3.2岛内组合支护设计相关建议

5.4组合支护方案优化设计模型

5.4.1优化设计数学理论

5.4.2细部结构优化设计简易模型的建立

5.4.3优化算法及求解方法

5.4.4工程实例分析

5.5本章小结

第六章基于工程实例优化设计分析

6.1工程概况

6.1.1工程简介

6.1.2工程地质及水文地质概况

6.1.3实际工程情况

6.2优化设计理论的对比研究

6.2.1方案优选模式分析

6.2.2支护结构细部优化设计及验算

6.2.3优化设计方案与原方案的对比分析

6.3岛内软土基坑设计总结

6.4本章小结

第七章结论及建议

7.1结论

7.2 建议

参考文献

致谢

攻读学位期间主要的研究成果