第1章 緒論

1、<p><b>　　第1章 緒論</b></p><p>　　1.1研究背景和意義</p><p><b>　　1.1.1概述</b></p><p>　　隨著國民經(jīng)濟(jì)和城市建設(shè)的迅速發(fā)展，近年來，我國城市化進(jìn)入了一個新的發(fā)展時期，城市的數(shù)量、規(guī)模以及城市人口都有了巨大的增長。同時作為城市化的產(chǎn)物之一高層建筑

2、不僅在數(shù)量上越來越多，而且在高度上也越來越高。據(jù)1995年初步統(tǒng)計，我國高層建筑高度超過100米的己有100多棟，正在設(shè)計和加緊興建的200米以上的高層建筑有26棟，其中6棟超過300米。相應(yīng)地，基坑開挖的深度也越來越大，如武漢的國貿(mào)大廈基坑開挖到地面以下16.8米，北京市經(jīng)貿(mào)委大樓，地下四層結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)埋置深度為地面以下30米，上海的經(jīng)貿(mào)委大廈主樓基坑預(yù)計開挖到地面以下32米。由此可見，我國高層建筑數(shù)量的越來越多，建筑面積越來越大，基坑

3、向大深度、大面積方向發(fā)展已成為必然趨勢。</p><p>　　目前，許多高層建筑在密集的建筑群中施工，由于施工場地狹窄，鄰近常有必須保護(hù)的永久性建筑和市政公用設(shè)施，深基坑開挖不可盲目放坡，而且對基坑穩(wěn)定和位移控制要求很高，使得深基坑工程的設(shè)計與施工難度越來越大，深基坑降水就是其中之一。</p><p>　　在地下水位較高的地區(qū)開挖基坑時，含水層被切斷，地下水會不斷滲入到深基坑內(nèi)。為提供地下

4、工程作業(yè)條件，防止與地下水有關(guān)的涌砂、邊坡失穩(wěn)及地面變形、地基承載力下降等危害，必須對地下水進(jìn)行處理。特別是對位于沿海、沿江的大城市來說，深基坑開挖中的降水問題顯得尤為重要。如我國長江中下游沿岸城市大都位于長江一級階地之上地基呈典型的二元結(jié)構(gòu)，上部由透水性弱、力學(xué)強度低的粘性土層組成，下部由力學(xué)強度高、透水性強的砂、礫、卵石層組成，富水性好，在兩層結(jié)構(gòu)之間，間或出現(xiàn)厚度不一的粉砂過渡層，抗?jié)B強度低，這樣更增加了地下工程支護(hù)與施工的難度。

5、</p><p>　　由于基坑開挖時，支護(hù)一般只是臨時性工程，提供設(shè)計的基礎(chǔ)資料不足與所處理的工程復(fù)雜性之間常形成矛盾，導(dǎo)致目前降水設(shè)計中存在許多局限。近10年間，由于基坑開挖深度過大，地下水位高，地基土質(zhì)軟弱等不良地質(zhì)條件，加上深基坑開挖支護(hù)技術(shù)不成熟，施工隊伍素質(zhì)低等一系列原因，導(dǎo)致了我國深基坑工程失事頻繁，由此造成的損失高達(dá)數(shù)十億元，同時產(chǎn)生惡劣的社會影響。深基坑失事的主要原因涉及兩方面的問題。一是深基坑支

6、護(hù)體系失穩(wěn);二是深基坑開挖引起周圍環(huán)境條件的惡化。主要表現(xiàn)在:基坑坍塌，地層過度變形，地面沉降，地下管線斷裂事故。在基坑開挖與降水過程中，邊坡的地下水產(chǎn)生較大水力坡度，地下水向坑內(nèi)滲流易產(chǎn)生管涌，流砂和坑底隆起【1】。實踐中還常因帷幕結(jié)構(gòu)防滲條件差，引起坑外水土流失造成地層產(chǎn)生位移與沉降;當(dāng)基坑以下有一高水頭的承壓含水層，在基坑開挖至一定深度后，坑底至含水層頂板之間的土體壓力小于承壓水的浮托力時，坑底就產(chǎn)生突涌，使圍護(hù)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不均勻沉降

7、;此外，有些工程雖已認(rèn)識到降水工作的重要性，為了給施工創(chuàng)造良好工程條件，保證施工質(zhì)量和安全，進(jìn)行大量抽水，忽視了因降水而引起的環(huán)境問題。上海某隧道復(fù)線工程，在基坑開挖</p><p>　　全施工，又不致于對周圍環(huán)境產(chǎn)生太大的影響，不引起較大的沉降與側(cè)向位移。</p><p>　　1.1.2建筑工程基坑的發(fā)展概況</p><p>　　改革開發(fā)以來，隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)、城

8、市建設(shè)和建筑工業(yè)的迅猛發(fā)展，許多高層、高層建筑及道路、橋涵、地下管線、地質(zhì)災(zāi)害治理等工程建設(shè)項目，如雨后春筍般的拔地而起。城市建設(shè)的發(fā)展，帶動地下空間的發(fā)展，目前各類用途的地下空間已在世界各大城市中得到開發(fā)利用，諸如地下停車庫、地下街道、地下商城、地下醫(yī)院、地下倉庫、地下民防工事以及多種地下民用和工業(yè)設(shè)施等。同時，地下工程建設(shè)項目的數(shù)量和規(guī)模也迅速增大，如高層建筑物基坑、大型管道的深溝槽、越江隧道的暗埋矩形段及地鐵工程的車站深基坑等。近

9、20年來，我國己建成高層建筑累計超過1.3億廳，到2002年，我國已建成100m以上的高層建筑約320幢，且有幾十幢200一3oom及以上的超高層建筑正在計劃設(shè)計或施工中【2、3】。像上海金茂大廈，地上88層，塔樓的開挖深度達(dá)一19.65m，裙房開挖深度為一-11.5m，基礎(chǔ)開挖面積約2萬㎡，樓層高度達(dá)420.5m;深圳地王大廈高達(dá)325m;廣州中天大廈高達(dá)322m;它們躋身于當(dāng)今世界20座超級巨廈之列，令人矚目【4】。還有為了迎接20

10、08年第29屆奧林匹克運動會在首都北京舉行，進(jìn)行的奧林匹克運動場基坑的開挖，也屬于深大</p><p>　　1.1.3水利工程基坑的發(fā)展概況</p><p>　　在中國幾千年的歷史中，農(nóng)業(yè)一直是社會經(jīng)濟(jì)的主要部門，而水利則是農(nóng)業(yè)的命</p><p>　　水利的發(fā)展不僅對于中國古代社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起著至關(guān)重要的作用，同時對現(xiàn)代我國的</p><p&g

11、t;　　濟(jì)建設(shè)仍然起著十分重要的作用。從大禹治水開始，我國治水的歷史己有幾千年。幾千</p><p>　　來，水利活動綿延不斷，水利成就舉世無雙。古代勞動人民修建了鄭國渠、都江堰、靈</p><p>　　大運河等大批水利工程，在歷史上對于經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展起過重要的作用【5’。新中國成立</p><p>　　來，水利建設(shè)一直受到黨和政府的高度重視，特別是改革開放20年來，

12、我國水利工程</p><p>　　設(shè)事業(yè)得到迅猛發(fā)展，取得了舉世注目的偉大成就。經(jīng)過60年來的水利工程建設(shè)，初</p><p><b>　　1緒論</b></p><p>　　控制了洪澇災(zāi)害，在防洪、灌溉、供水、發(fā)電、航運、水保等方面發(fā)揮了巨大的社會效益</p><p>　　環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益，為促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展做

13、出了重大貢獻(xiàn)【6，。</p><p>　　目前我國許多大型水利設(shè)施都在完建和正在建設(shè)之中，隨著三門峽、丹江口、葛洲壩</p><p>　　官廳、觀音閣等一大批水利水電工程的相繼建成，特別是三峽、小浪底、二灘等巨型水</p><p>　　工程的建設(shè)，標(biāo)志著我國水利工程建設(shè)邁上了新臺階，跨入了世界先進(jìn)水平【”。</p><p>　　水利工程的建設(shè)

14、推動了水利基坑的建設(shè)發(fā)展，在許多大型水利工程中，由于工程地</p><p>　　條件和水文條件非常復(fù)雜的地區(qū)，同時這幾年的水利工程規(guī)模也越來越大，如目前世界</p><p>　　最大的水利樞紐一三峽水利樞紐，這樣必然會帶來更深、更大和更為復(fù)雜的水利基坑建設(shè)</p><p>　　因此，水利基坑朝著更深、更大、更復(fù)雜的方向在發(fā)展著。</p><p&g

15、t;　　1.2基坑降水的研究現(xiàn)狀</p><p>　　隨著近年來水利建設(shè)工程的地質(zhì)、水文條件越來越復(fù)雜，大型水利基坑的設(shè)計和施</p><p>　　是一個不容忽視的話題。同時由于高層建筑、地鐵、隧道、地事等工程的深開挖‘8、”</p><p>　　(DeePExcvaation)，深基礎(chǔ)工程和地下空間的開發(fā)利用己日益成為建筑工程中一個引人</p>&l

16、t;p>　　目的技術(shù)難點和熱點問題。無論是水利工程的基坑，還是建筑基坑，深基礎(chǔ)工程的設(shè)計</p><p>　　施工是一個涉及工程、水文、地質(zhì)、程結(jié)構(gòu)、工程施工、工程管理的系統(tǒng)工程，是融巖</p><p>　　工程、結(jié)構(gòu)工程、工程施工程管理的系統(tǒng)工程，是建筑、水利行業(yè)科技進(jìn)步和發(fā)展的標(biāo)</p><p>　　之一。尤其10年來我國基坑工程得到迅猛發(fā)展【‘。、“’，

17、大量的工程實踐大大豐富和提高</p><p>　　國在基坑工程領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)水平。但是，基坑工程是實用性、經(jīng)驗性極強的學(xué)科，是隨</p><p>　　工程實踐不斷提高的學(xué)科。近10余年的工程實踐既有大量成功的經(jīng)驗，也有失敗的教訓(xùn)，</p><p>　　更有一系列有待進(jìn)一步解決的問題，如在基坑開挖過程中，有的含水層被切斷，地下水</p><p>

18、　　可避免地會不斷滲入到基坑內(nèi)，由此引來了基坑方面的問題，如何控制好地下水，減小</p><p>　　對基坑開挖和周圍環(huán)境的負(fù)面影響，成為深基坑開挖與支護(hù)工程中一個十分重要的方面，</p><p>　　成為現(xiàn)代城市高層建筑和樞紐建設(shè)的重要巖土工程問題之一，而且基坑降水的成功與否，</p><p>　　將關(guān)系到整個施工過程的進(jìn)展，同時也關(guān)系到施工人員的性命與安危，對地

19、下水處理的</p><p>　　壞，是基坑工程成敗的重要因素，是深基礎(chǔ)地下建筑物施工中一個重要而又較難解決的</p><p>　　工環(huán)節(jié)，如果基坑降水失敗，輕則可能造成施工進(jìn)度緩慢、影響工程施工進(jìn)度和增加工</p><p>　　投資，重則造成基坑報廢，甚至人員傷亡，因此基坑降水應(yīng)引起高視。</p><p>　　雖然基坑降水越來越引起人們的高度

20、重視，但因基坑降水失敗而發(fā)生的事故也屢屢</p><p>　　現(xiàn)，如天津無縫鋼管總廠某基坑工程事故，由于沒有采取有效坑降水，當(dāng)基坑開挖完畢，</p><p>　　發(fā)現(xiàn)設(shè)備樁和支護(hù)樁均向基坑方向位移、傾斜，不斷增大，基坑邊坡出現(xiàn)裂縫，支護(hù)樁</p><p>　　移800一1200llull，主扎機(jī)基坑中的樁位移超過400Inln的占78.5%，位移超過600Inln的

21、占42.8%，</p><p>　　若按國家規(guī)范的允許偏移量為截面邊長的50%，則有90%樁的位移量超出規(guī)范允許值，</p><p>　　情況在基坑工程中較為少見【‘2’。這樣，就促使工程技術(shù)人員以新的眼光來審視工程這</p><p>　　西安理工大學(xué)碩士學(xué)位論文</p><p>　　古老課題，使許多新的經(jīng)驗和理論的研究方法得以出現(xiàn)和成熟。&

22、lt;/p><p>　　基坑降水技術(shù)早在1896年德國建造柏林地下鐵道時就開始采用。隨后世界各國在</p><p>　　建水壩、水電站泵站、隧道、高層建筑的地下室、市政工程等工程中分別采用了不同的</p><p><b>　　水方法。</b></p><p>　　在我國，井點降水方法是新中國成立后才逐步發(fā)展起來的，早在五、六

23、十年代，在</p><p>　　北重工業(yè)基地建設(shè)、鞍山鋼鐵公司、包頭鋼鐵公司、太原鋼鐵公司等重大工程項目建設(shè)</p><p>　　采用了輕型井點、噴射井點降水取得良好的降水效果【‘3’。我國沿海一帶如上海、天津</p><p>　　廣州等地先后廣泛地應(yīng)用管井降水并取得成功。進(jìn)入八十年代以后，建筑與市政工程迅</p><p>　　發(fā)展，特別是高

24、層建筑發(fā)展非?？?，這些高層建筑都有一至二層地下室，個別的有三層</p><p>　　下室，這些地下室的基坑開挖都需要進(jìn)行基坑降水，極大地促進(jìn)了基坑降水技術(shù)的發(fā)</p><p>　　在基坑開挖施工中，為了避免產(chǎn)生流砂、管涌，防止坑壁土體坍塌，保證施工安全</p><p>　　工程質(zhì)量，必須對地下水進(jìn)行有效的治理。在基坑工程施工中，對地下水的治理一般要</p>

25、;<p>　　兩個方面進(jìn)行，一是堵截地下水;二是降低地下水位。目前，國內(nèi)外對地下水進(jìn)行堵截</p><p>　　方法有鋼板樁、地下連續(xù)墻、稀漿槽、夾心墻、防滲垂直帷幕、防滲水平帷幕及凍結(jié)法</p><p>　　當(dāng)?shù)叵滤桓哂诨拥酌鏁r，應(yīng)進(jìn)行基坑降水，我國在1965年的北京地鐵施工中采用</p><p>　　深井降水;到七十年代，己發(fā)展到采用電滲法、真

26、空法、噴射井點等單項技術(shù)或多項技</p><p>　　綜合應(yīng)用的局面，最大降水深度達(dá)186m，最大排水量達(dá)3000m3/h。</p><p>　　1.3基坑降水井群優(yōu)化的研究現(xiàn)狀</p><p>　　基坑排水是施工中為排除地下水干擾，保證施工安全和工程質(zhì)量而廣泛采用的必要</p><p>　　施，常用的方法有明溝排水和井點降水兩種。而關(guān)于基坑

27、降水井群的布置有多種方法，</p><p>　　據(jù)不同的地質(zhì)條件，地理狀況有不同的布置形式，但很顯然，基坑降水井的數(shù)量越多，</p><p>　　間距越密集，井底深度越大，抽水量越多，地下水位下降得越多，因此基坑底板也就越</p><p>　　全，但是與之同時增加的還有基坑降水所需的成本，以及井深加大后，井周圍滲透坡降</p><p>　　否

28、還能得到保證等問題均會出現(xiàn)。人們在基坑降水井的布置中總是希望在給定的條件下</p><p>　　到在技術(shù)經(jīng)濟(jì)上盡量符合理想的設(shè)計方案，因此如何合理地布置降水井群的數(shù)目、位</p><p>　　間距及合理地確定降水井的井底深度和井半徑成了降水工程設(shè)計中設(shè)計者們不得不著</p><p><b>　　考慮問題。</b></p><

29、p>　　一個正確的深基坑工程降水設(shè)計，既要保證整個基坑地下水位降到要求的地下水</p><p>　　又要保證基坑的安全。在安全的前提下設(shè)計要合理，又能節(jié)約造價、方便施工、縮短工</p><p>　　因此，深基坑工程降水的優(yōu)化設(shè)計主要從以下幾方面進(jìn)行:</p><p>　　(1)技術(shù)的可行性、先進(jìn)性以及施工工藝的可行性;</p><p>

30、<b>　　(2)經(jīng)濟(jì)效益;</b></p><p><b>　　(3)環(huán)境影響;</b></p><p><b>　　1緒論</b></p><p><b>　　(4)工期。</b></p><p>　　“優(yōu)化設(shè)計‘，‘，”是現(xiàn)代補算機(jī)廣泛應(yīng)用的基礎(chǔ)上發(fā)

31、展起來的一項新技術(shù)，是根據(jù)</p><p>　　優(yōu)化原理和方法綜合各個方面的因素，以人機(jī)對話或“自動搜索”的方式，選出在現(xiàn)有</p><p>　　程條件下的最佳設(shè)計方案的一種設(shè)計方法。現(xiàn)如今，最優(yōu)化方法在結(jié)構(gòu)設(shè)計、系統(tǒng)工程</p><p>　　計、機(jī)械設(shè)計等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，在實踐中發(fā)展成為了一門新興的學(xué)科。實踐證明，</p><p>　

32、　利用優(yōu)化設(shè)計方法和計算機(jī)，可使設(shè)計周期大大縮短，設(shè)計效率大大提高。己有資料表明，</p><p>　　優(yōu)化設(shè)計方法可比傳統(tǒng)設(shè)計方法節(jié)約5%一10%的資金。</p><p>　　優(yōu)化設(shè)計是現(xiàn)代工程分析最佳設(shè)計的四種主要方法之一。這四種方法是有限元分析</p><p>　　最優(yōu)化分析、動態(tài)設(shè)計和數(shù)值仿真。最優(yōu)化方法是根據(jù)目標(biāo)要求和條件限制，建立待最</p>

33、<p>　　化問題的數(shù)學(xué)模型，通過反復(fù)迭代數(shù)學(xué)模型中設(shè)計變量的靈敏度來確定每個變量，然后</p><p>　　到結(jié)點的新位置，并在模型中自動修復(fù)，直到滿足靈敏度要求。</p><p>　　與最優(yōu)化方法幾乎同時發(fā)展形成的另一門新興學(xué)科人工智能，是研究盡可能地用機(jī)</p><p>　　體現(xiàn)或模擬人的智能行為的科學(xué)。人工智能的研究方向是:對各種模型(包括專家

34、系統(tǒng)</p><p>　　基于邏輯的心理模型、神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)模型、定性物理模型及可視知識模型等)的獲得、表</p><p>　　及使用的計算方法。人工智能理論中有以下兩個分支可用于問題的優(yōu)化處理:一種是人</p><p>　　神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，是一種結(jié)構(gòu)化模型，它由一定數(shù)量的神經(jīng)元以及一定的權(quán)值聯(lián)系而成，不同</p><p>　　組織結(jié)構(gòu)，構(gòu)成不同的模型

35、，描述不同的對象，具有不同的性能，實現(xiàn)不同的目的。它</p><p>　　以用于聯(lián)想記憶和優(yōu)化計算等。另外一種是遺傳算法，是在計算機(jī)上模擬生命進(jìn)化機(jī)制，</p><p>　　它根據(jù)適者生存，優(yōu)勝劣汰等自然進(jìn)化規(guī)則進(jìn)行搜索計算和問題求解。對許多數(shù)學(xué)上難</p><p>　　求解或明顯失效的問題，特別是最優(yōu)化問題，遺傳算法提供了一種新途徑?，F(xiàn)今，己出</p>

36、<p>　　將人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法、模擬退火及禁忌搜索等算法規(guī)劃是為現(xiàn)代優(yōu)化計算方法之</p><p><b>　　念。</b></p><p>　　對于基坑降水來說，目前，在國內(nèi)降水井群方案布置的優(yōu)化設(shè)計己有多人進(jìn)行過研究，</p><p>　　優(yōu)化設(shè)計的目標(biāo)函數(shù)的選擇有多種，大多數(shù)是以工程造價最小為目標(biāo)函數(shù)，即以較低的<

37、;/p><p>　　價而達(dá)到降水的目的，也有以井深、井距的合理配置達(dá)到最佳效果為優(yōu)化條件。李金軒“</p><p>　　以總排水量最小為目標(biāo)函數(shù)，在保證基坑安全施工的前提下，使得每口井以最佳排水量</p><p>　　行抽水，且滿足排水井?dāng)?shù)目最少，進(jìn)行井群的優(yōu)化設(shè)計。同時虎維岳【‘6’也以總疏水量</p><p>　　小為目標(biāo)函數(shù)，以井位和疏干水

38、量為決策變量，以不同點的疏干降深為控制約束條件，</p><p>　　修正單純形優(yōu)化計算的方法和理論，對礦井疏干井群進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，而王彩會“，’則以</p><p>　　坑降水出水量最小作為目標(biāo)函數(shù)，應(yīng)用Excel的線性規(guī)劃方法進(jìn)行井群優(yōu)化設(shè)計，以盡</p><p>　　能小的降水量將區(qū)域地下水降低到預(yù)定的水位;滕凱“8’、柳寶田、張永亮“，’以基坑井</p&

39、gt;<p>　　排水的總費用最小建立目標(biāo)函數(shù)，采用非線性規(guī)劃的方法，對基坑井群降水進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計</p><p>　　郭金敏【川采用大井法計算出基坑涌水量、單井出水量，確定出井眼數(shù)、井間距，后采</p><p>　　井群互阻公式來驗證設(shè)計降深是否滿足，來對基坑降水井進(jìn)行布置設(shè)計;王曉霞、溫天勝</p><p>　　萬怡、孫敏‘2‘’采用三種不同降水井布

40、置方案進(jìn)行反復(fù)計算比較，最后得出最優(yōu)化的方案</p><p>　　西安理工大學(xué)碩士學(xué)位論文</p><p>　　蘇鳳全、尤春峰、張煥【22’智根據(jù)實際抽水實驗數(shù)據(jù)，建立相應(yīng)的經(jīng)驗方程，進(jìn)而進(jìn)行</p><p>　　坑降水井群布置方案的對比分析，從而取得較理想的效果;劉秀婷、李存法、夏傳良</p><p>　　把有限單元法用于基坑降水工程，并給

41、出數(shù)學(xué)模型、計算方法及程序運用技巧，則可以</p><p>　　確、快速地進(jìn)行基坑抽降水超前模擬計算，依此進(jìn)行基坑降水的優(yōu)化設(shè)計，結(jié)果通過工</p><p>　　實踐檢驗，此法是基坑降水工程優(yōu)化設(shè)計的一種有效的數(shù)值計算方法，取得了較好的效</p><p>　　還有關(guān)錦荷等用排水溝代替排水井列的有限單元法分析滲流場‘2‘’。因此，對于基坑井</p>&l

42、t;p>　　降水來說，其方法眾多。</p><p>　　1.4影響基坑降水工程質(zhì)量的主要因素</p><p>　　(l)降水方案的設(shè)計是否合理是影響基坑降水工程質(zhì)量的首要因素</p><p>　　降水方案設(shè)計應(yīng)用技術(shù)可行、經(jīng)濟(jì)合理，這是保障降水工程質(zhì)量的前提。由于基坑</p><p>　　水工程水文、地質(zhì)條件的復(fù)雜性和特殊性，降水場地內(nèi)

43、地下水的埋藏條件、各含水層的</p><p>　　力參數(shù)等的不確定性，還有施工方案中施工說明不明確、不詳細(xì)，例如成孔方法、井管</p><p>　　料、濾料規(guī)格、洗井方式等要求不明確，這些都會影響基坑降水方案的成功，對于降水</p><p>　　案的成功與否，除了受客觀因素影響之外，也有人為的主觀因素，那就是設(shè)計人員在不</p><p>　　

44、入了解、分析研究降水參數(shù)的前提下，盡憑借經(jīng)驗對基坑工程進(jìn)行降水方案設(shè)計，這也</p><p>　　導(dǎo)致基坑降水失敗的主要因素之一。</p><p>　　(2)施工質(zhì)量的好壞是影響基坑降水工程質(zhì)量的關(guān)鍵因素</p><p>　　許多工程實踐證明施工質(zhì)量問題是影響設(shè)計方案實施成敗的關(guān)鍵。設(shè)計方案合理但</p><p>　　工時不按設(shè)計要求施工，隨

45、意改變或省去某些施工工序，勢必影響基坑降水工程質(zhì)量，</p><p>　　終導(dǎo)致降水失敗。因此，希望在進(jìn)行降水方案設(shè)計時，必須全面了解工程情況，包括水</p><p>　　地質(zhì)條件、施工條件、工期要求、經(jīng)濟(jì)造價等，要有兩個以上方案相比較，才能得出最</p><p>　　的降水方案【’5’。</p><p>　　1.5本文研究的主要內(nèi)容<

46、/p><p>　　近10年的水利工程基坑和建筑基坑工程實踐表明，在基坑降水工程中既有大量成</p><p>　　的經(jīng)驗，也有不少失敗的教訓(xùn)，更有一系列有待進(jìn)一步解決的問題。降水工程的優(yōu)劣是</p><p>　　響基坑支護(hù)、基礎(chǔ)工程施工等其它后續(xù)工程能否順利進(jìn)行的關(guān)鍵。因此，認(rèn)真分析影響</p><p>　　水工程質(zhì)量的原因，總結(jié)降水工程中的經(jīng)驗教

47、訓(xùn)，探索提高基坑降水工程質(zhì)量的措施，</p><p>　　水利事業(yè)和城市現(xiàn)代化建設(shè)的發(fā)展有著重要的現(xiàn)實意義。因此，對基坑降水的設(shè)計和施</p><p>　　做一專門研究非常必要，也很有實際意義。目前，由于對基坑降水井群優(yōu)化布置方案的</p><p>　　規(guī)方法中，比較常見的是“大井”法和有限單元法，“大井”法用于降水井群的優(yōu)化設(shè)</p><p&g

48、t;　　過于簡化，考慮因素太簡單，且單井出水量是均等的，不符合基坑工程降水井出水量的</p><p><b>　　1緒論</b></p><p>　　際情況。因此找一種介于兩者之間的基坑降水井群的優(yōu)化方法，既能達(dá)到基坑降水要求，</p><p>　　還能減少部分工作量是非常必要的。目標(biāo)函數(shù)法則可以解決這方面的問題，同時對于一</p>

49、<p>　　不太復(fù)雜的地質(zhì)結(jié)構(gòu)滲流場有相當(dāng)好的應(yīng)用價值。但前人所采用的目標(biāo)函數(shù)法建立的數(shù)</p><p>　　模型中，所考慮的約束條件不夠完全，只考慮基坑內(nèi)控制點水位降深和降水井單井出水</p><p>　　大于零的條件是不夠的，由于對于一定的地質(zhì)水文條件，每口降水井均應(yīng)存在一個最大</p><p>　　深的問題，尤其是針對完整井，降水井井深要小于隔水

50、底板高程，同時降水井井深要在</p><p>　　泵允許揚程之內(nèi)，因此應(yīng)增加這個控制條件，才能達(dá)到比較滿意的設(shè)計效果，符合工程</p><p><b>　　際需要【26】。</b></p><p>　　本文在前人研究的基礎(chǔ)上，針對目前研究中存在的如何設(shè)計出一個合理經(jīng)濟(jì)的降水</p><p>　　案，做了如下幾個方面的工作

51、:</p><p>　　一、進(jìn)一步闡述了基坑降水的方法與基本理論，提出以井?dāng)?shù)為設(shè)計變量，即井?dāng)?shù)從</p><p>　　到某一個具體的無窮大值，逐個計算，然后根據(jù)井?dāng)?shù)等距離布置降水井，以地下水向完</p><p>　　井群的穩(wěn)定運動公式為約束條件計算基坑的總體涌水量，在滿足邊界條件和基坑降水要</p><p>　　的情況下，選擇基坑的總體涌水量

52、最小對應(yīng)的井?dāng)?shù)為最終的設(shè)計井?dāng)?shù)，確定最終的優(yōu)化</p><p>　　案。然后利用visualc++編寫程序提供一個優(yōu)化界面，以便于只需要提供一定的參數(shù)</p><p>　　得到最優(yōu)的設(shè)計方案。</p><p>　　二、利用建立的基坑降水優(yōu)化界面，通過設(shè)計參數(shù)井深和井徑與設(shè)計變量降水井?dāng)?shù)</p><p>　　響的討論，得出井深、井徑對設(shè)計變量井

53、數(shù)影響的變化規(guī)律。</p><p>　　三、以地下水的滲流理論為基礎(chǔ)，采用優(yōu)化界面對某購物廣場工程基坑降水實例的</p><p>　　化方案和降水井的點位布置方式，利用Seep3D進(jìn)行此實例的三維滲流有限元計算分析。</p><p>　　然后通過對建立的基坑降水優(yōu)化界面和三維滲流的計算結(jié)果的對比分析，來驗證優(yōu)化程</p><p>　　的合理性