[发明专利]一种用于确定基坑承压水控制方案的分类分级与多目标优化方法

说明书

本发明公开了一种用于确定基坑承压水控制方案的分类分级与多目标优化方法，特点是包括以下步骤：S1，收集资料、调研，建立场地水文地质概念模型；S2，对基坑所受承压水影响程度进行分级；S3，对基坑承压水控制等级进行分级；S4，根据分级选取承压水处理方案；S5，结合不同工法，拟定多种备选控制方案；S6，基于多目标优化确定最优方案，优点是可以针对不同基坑中承压水的类型，准确评估承压水变化对周边环境的影响，从而平衡工程投资、工程安全、环境、生态等其他限制因素，实现对承压水控制方案的评估，为承压水控制方案的最终确定提供科学依据。

技术领域

本发明涉及一种多目标优化方法，尤其涉及一种用于确定基坑承压水控制方案的分类分级与多目标优化方法。

背景技术

城市轨道交通是解决大中城市交通拥堵、土地资源紧张等问题的重要手段，随着城市建设的大规模发展，城市轨道交通工程中深基坑项目大量涌现，其规模和深度均在不断加大，基坑安全风险变得越来越高，同时基坑周边的环境变得越来越复杂，环境控制要求愈发增加。在地下水系发达的区域，特别是在包含承压水层的地质条件下，基坑不断开挖使坑底与承压层之间的隔水层厚度越来越小，当其小于抗突涌临界厚度时，就有可能发生突涌事故，因此控制基坑承压水，减小施工周边环境影响对工程建设具有重大意义。基坑承压水的工程控制手段主要以降水和完全隔断为主，完全隔断手段的效果显著，但施工难度大、工程造价高；而采用降水手段对周边环境的影响较大且缺乏准确的预测方法，具有一定安全隐患。目前，虽然不同学者在承压水控制方面展开大量研究，但其研究成果多针对某一特定工程或某一特定工法，且未定量化对限制条件进行分析。因此，为形成基坑承压水分类别控制技术，兼顾工程的安全性、经济性和可行性，迫切需要研发一种用于确定基坑承压水控制方案的多目标优化方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种定量化、精细化以及具有工程指导性的确定基坑承压水控制方案的分类分级与多目标优化方法，该方法可以针对不同基坑中承压水的类型，准确评估承压水变化对周边环境的影响，从而平衡工程投资、工程安全、环境、生态等其他限制因素，实现对承压水控制方案的评估，为承压水控制方案的最终确定提供科学依据。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种用于确定基坑承压水控制方案的分类分级与多目标优化方法，包括以下步骤：

S1，收集资料、调研，建立场地水文地质参数模型；

S2，对基坑所受承压水影响程度进行分级，具体包括：结合所建立的水文地质参数模型，选取对基坑影响最大的承压水层(即待降水或待隔断层)作为划分依据，根据承压水层厚度、承压水层水位降深值和单井涌水量因素，将基坑所受承压水影响程度由高到低划分为一级、二级、三级和四级四个等级，如表1所示：

表1基坑所受承压水影响程度分级

其中对基坑所受承压水影响程度进行分级时，若承压水层厚度6m，则直接划为四级；若单井涌水量高于500m³/d且影响程度等级为二级或三级时，则影响程度等级升高一级；

S3，对基坑承压水控制等级进行分级，具体包括：根据基坑安全等级与基坑所受承压水影响程度，进行基坑承压水控制等级分级，基坑承压水控制等级由高到低分为一级、二级、三级和四级四个等级，如表2所示：

表2基坑承压水控制等级

S4，根据分级选取承压水处理方案，具体如下：根据按基坑承压水控制等级分级选取承压水处理方案，如表3所示：

表3基坑承压水分类处理方法