青岛沿海地区深基坑支护施工方案优化与质量控制研究

论文摘要

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

论文目录

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• 摘 要
• Abstract
• 前言
• 1 绪论
• 1.1 地下工程发展现状
• 1.1.1 经济效益
• 1.1.2 技术效益
• 1.1.3 社会效益
• 1.2 青岛市工程地质分区及特征
• 1.2.1 青岛市工程地质分区原则
• 1.2.2 各分区特征
• 1.3 青岛沿海地区深基坑支护方式统计
• 1.4 深基坑支护工程发展现状
• 1.5 国内外深基坑支护设计与施工研究现状
• 1.6 基本思路及研究内容
• 1.6.1 基本思路
• 1.6.2 主要研究内容及论文组织形式
• 2 深基坑支护施工程序的 AHP 决策
• 2.1 深基坑支护施工程序评价的必要性
• 2.2 系统工程研究方法在深基坑支护与开挖施工程序中的应用
• 2.2.1 深基坑支护与开挖的系统工程研究思路
• 2.2.2 系统工程研究模式
• 2.2.3 深基坑支护的系统工程实施程序
• 2.3 深基坑支护施工程序的决策模型
• 2.3.1 制定和创新深基坑工程施工程序
• 2.3.2 深基坑支护系统施工程序模型
• 2.3.3 深基坑支护系统模型的建立程序
• 2.4 深基坑支护和土石方开挖施工程序的系统工程评价程序
• 2.4.1 深基坑支护工程施工程序的经济性评价——费用优化
• 2.4.2 深基坑支护工程施工程序的工期评价
• 2.4.3 工程风险分析与求解
• 2.5 深基坑支护工程施工程序的AHP 决策
• 2.5.1 化多目标为单目标法
• 2.5.2 AHP 法理论基础
• 2.5.3 AHP 法的评价程序
• 2.6 小结
• 3 基于 AHP 法的深基坑支护施工程序优选实例
• 3.1 工程概况
• 3.2 影响因素分析
• 3.2.1 经济性目标的求解
• 3.2.2 工期目标求解
• 3.2.3 风险目标的求解
• 3.3 小结
• 4 基于灰色预测技术的深基坑支护工程变形预测
• 4.1 深基坑支护工程变形预测研究现状
• 4.2 深基坑支护工程变形预测的重要性
• 4.2.1 深基坑支护工程变形预测的必要性
• 4.2.2 深基坑支护变形预测的目的和作用
• 4.2.3 基坑围护总体监测方案确定的原则
• 4.3 深基坑支护工程变形预测程序
• 4.4 预测技术和预测模型
• 4.4.1 预测原理
• 4.4.2 深基坑支护变形预测程序
• 4.4.3 预测模型分类
• 4.4.4 预测模型的适用范围
• 4.5 灰色预测—GM（1，1）模型
• 4.5.1 灰色预测数据的内涵
• 4.5.2 灰色预测数据处理
• 4.5.3 建立灰色预测模型
• 4.5.4 灰色预测的基本原理
• 4.6 深基坑支护工程变形预测的要求
• 4.7 基于GM（1，1）数列灰色预测的深基坑支护工程变形预测
• 4.7.1 数列灰色预测GM（1，1）模型建立方法和步骤
• 4.7.2 残差GM（1，1）建模（非等间隔 GM（1，1））
• 4.8 小结
• 5 基于数列灰预测的深基坑支护工程变形预测工程实验
• 5.1 深基坑支护工程概况
• 5.1.1 工程地质条件
• 5.1.2 水文地质条件
• 5.1.3 场地条件
• 5.1.4 施工计划
• 5.1.5 排水措施
• 5.1.6 基坑监测方案
• 5.1.7 基坑应急预案
• 5.2 监测控制网设计方案
• 5.2.1 监测基准点和观测点的选择
• 5.2.2 平面位移和沉降观测点选择
• 5.2.3 观测方案
• 5.3 灰色预测技术在深基坑变形预测中的应用
• 5.3.1 级比检验
• 5.3.2 方根变换
• 5.3.3 GM（1，1）建模
• 5.3.4 检验
• 5.3.5 预测
• 5.3.6 预报
• 5.4 小结
• 6 基于动态管理控制图的深基坑支护锚杆水平倾角质量控制
• 6.1 锚杆水平倾斜角度测量仪器研制
• 6.1.1 现有测量仪器
• 6.1.2 研制新型测量仪器
• 6.1.3 垂直边坡或外倾边坡的测量原理
• 6.1.4 内倾边坡的测量原理
• 6.1.5 测量装置的有益效果
• 6.1.6 锚杆水平倾角测量仪的构造说明
• 6.1.7 锚杆水平倾角测量仪应用实施例
• 6.2 基于动态管理控制图的深基坑支护工程质量控制
• 6.2.1 控制图的工作原理
• 6.2.2 （x|-）-R 控制图的制作
• 6.2.3 控制图的观察与分析
• 6.2.4 控制措施
• 6.3 采用控制图分析深基坑支护锚杆水平倾角的工程实例
• 6.3.1 工程概况
• 6.3.2 收集数据并按时间分组
• 6.3.3 计算
• 6.3.4 绘制（X|-） 及R 图
• 6.3.5 控制图利用
• 6.4 小结
• 7 结论与展望
• 7.1 结论
• 7.2 展望
• 参考文献
• 致 谢