基于模糊數(shù)學(xué)的地基處理方案評(píng)價(jià)

杭蓋

摘? ? 要：本文采用多目標(biāo)模糊數(shù)學(xué)優(yōu)選理論來(lái)選擇最佳的地基處理方案，應(yīng)用該方法的原理、模型及應(yīng)用步驟，對(duì)內(nèi)蒙古包頭市固陽(yáng)縣某工程的地基處理方案進(jìn)行選擇評(píng)價(jià)，最終得出換土墊層法為最佳處理方法。結(jié)果表明：基于模糊優(yōu)選理論將地基處理方案的評(píng)價(jià)和選擇的主觀性轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)模型，綜合考慮各種評(píng)價(jià)因素的重要性，將各方案的評(píng)價(jià)指標(biāo)量化分析，使評(píng)價(jià)和選擇方案更加合理、科學(xué)、直觀、可靠。

關(guān)鍵詞：模糊數(shù)學(xué);地基處理;評(píng)價(jià)

1? 前言

隨著我國(guó)城鎮(zhèn)化的推進(jìn)、中心城市的高層也快速發(fā)展。高層建筑物的一個(gè)重要特點(diǎn)就是豎向荷載大而集中，又由于建筑物的高聳，風(fēng)荷載和地震荷載引起的傾覆力矩也相應(yīng)增大。正是建筑物的這種特點(diǎn)，要求地基基礎(chǔ)能夠提供更大的豎向與水平承載力，同時(shí)也要將建筑物的沉降與傾斜角度控制在設(shè)計(jì)允許值內(nèi)，這樣來(lái)保證建筑物在地震荷載和風(fēng)荷載作用下有足夠的穩(wěn)定性。

然而任何的建筑物都是建在一定的巖土體上，建筑物都是通過(guò)基礎(chǔ)將荷載傳遞到地基中去。建筑物的安全與正常使用不僅取決于上部結(jié)構(gòu)的安全儲(chǔ)備，同時(shí)也要求地基與基礎(chǔ)有一定的安全保證。

內(nèi)蒙古包頭是固陽(yáng)縣昆都侖河河流兩岸岸邊分布著較多承載力相對(duì)較弱的軟土，隨著小城市化的進(jìn)行，建筑物均朝著高、深方向發(fā)展，就需要對(duì)這些軟土進(jìn)行相應(yīng)的處理。而在地基處理時(shí)，本文選用模糊數(shù)學(xué)來(lái)對(duì)不同方案進(jìn)行對(duì)比評(píng)價(jià)，選擇最合適的方案。模糊綜合評(píng)價(jià)是根據(jù)模糊數(shù)學(xué)中模糊集的理論和方法來(lái)確定的。評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的確定就是考慮影啊評(píng)價(jià)對(duì)象的因素，本文主要考慮影響地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方案的因素，選擇工程造價(jià)、施工工期、施工的難易程度、環(huán)境影響程度等評(píng)價(jià)因子，所有評(píng)價(jià)因子的集合組成了本次評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。

2? 多目標(biāo)系統(tǒng)模糊優(yōu)選模型的建立

2.1? 目標(biāo)（指標(biāo)）相對(duì)優(yōu)屬度的概念

3? 地基處理方案模糊優(yōu)選排序

該黃河岸邊建筑工程的工程地質(zhì)概況，該工程面積較大、深厚層軟土地基、地下水位較高、土質(zhì)為松散沉積物，大部分由粘土和亞粘土組成。因此，對(duì)該軟土地基的處理，經(jīng)考察有砂井堆載預(yù)壓法、真空預(yù)壓法、石灰樁擠密法、換土墊層法適合采用，通過(guò)專家評(píng)估、可行性分析、現(xiàn)場(chǎng)條件的調(diào)查與勘探、統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)，從技術(shù)可靠性、造價(jià)、工期、施工復(fù)雜性、材料消耗、國(guó)內(nèi)經(jīng)驗(yàn)、公害大小等七個(gè)指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)，得到各種地基處理方

案的評(píng)價(jià)結(jié)果見(jiàn)表1，表中‰為分項(xiàng)相對(duì)評(píng)價(jià)值，分值越高表示該指標(biāo)越優(yōu);[wi]表示重要程度（權(quán)值）。

由此得到4種地基處理方案的優(yōu)劣程度順序?yàn)椋簱Q土墊層法，真空預(yù)壓法，石灰樁法，砂井預(yù)壓法。對(duì)本工程地基的處理采用水泥攪拌樁法最佳。其優(yōu)點(diǎn)可從表1中看到：地基的承載力提高，降低了沉降，經(jīng)濟(jì)合理，施工期短;由于固結(jié)劑與原地基攪拌混合，不存在水對(duì)周圍建筑物的影響，對(duì)周圍建筑物的影響很小。施工噪音小，對(duì)環(huán)境污染程度小。

4? 總結(jié)

模糊數(shù)學(xué)優(yōu)選理論將評(píng)價(jià)和選擇地基處理方案的主觀性轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)形式，考慮了各評(píng)價(jià)因素的重要程度，因而具有更高的可靠性。將各方案的評(píng)價(jià)指標(biāo)量化分析，使評(píng)價(jià)和選擇方案更加科學(xué)、合理、直觀。而且該方法能夠考慮盡可能多的信息，適合于編制計(jì)算機(jī)程序，使實(shí)際操作更為現(xiàn)實(shí)、便利、快捷。本文只是模糊數(shù)學(xué)在巖土工程領(lǐng)域應(yīng)用的一個(gè)縮影，在地基處理模糊優(yōu)化設(shè)計(jì)、方案優(yōu)選、模糊隨機(jī)可靠度分析、模糊信息處理和安全預(yù)報(bào)、沉降預(yù)測(cè)等方面都具有廣闊的應(yīng)用前景。

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