层次分析法在深基坑支护系统方案

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1、层次分析法在深基坑支护系统方案优　选　中　的　应　用郭方胜编者按：本文最主要的意义是通过一个工程实例，即武汉国贸大厦基坑支护方案的优选来介绍层次分析法的。由于具体的场地条件和地质条件的不同，文中一些具体的做法，例如指标层19个指标并不能在别的工程中生搬硬套。发表该文的主要目的在于向读者介绍这种思路和基本方法。至于如何建立层次结构模型的具体内容和评判标准是要根据不同的具体条件来考虑的。【摘要】　在建筑工程招标过程中，评标是一个十分棘手的问题，将层次分析法应用到深基坑支护系统方案的优选中，根据系统的特点和基本原则，建立起层次结构模型。通过层次总排序得

2、到竟标方案的优劣排序，使评标过程更加全面、科学、公正、准确。【关键词】　基坑支护；方案；优选；层次分析法；权重【Abstract】　Inthecourseofconstructionprojectbidcall,negotiationisahardnuttocrack.TheoptimalbracingofdeepfoundationpitiselectedbyTheAnalyticHierarchyProcessinthepaper.Thismethodisscientificandtheresultisequitable.【Keywords】

3、　bracingofdeepfoundationpit;project;optimization;TheAnalyticHierarchyProcess;relativeweightnumber　　武汉市世界贸易中心工程地处汉口解放大道中段原武汉展览馆旧址，规划占地面积约8万m2，工程将分两期完成。一期工程包括28层高商住写字楼1栋和9层的裙楼，地下室均为2层，基坑开挖深度为11.0m，面积达3.6万m2，属于大型深基坑工程。该工程的建设规模和基坑开挖面积国内名列前茅，在全国影响很大。国内有十多家施工和设计单位参加深基坑支护系统方案的投标，经过初

4、选确定6家单位入围参加最后的竟标。如何从众多投标方案中优选出最佳方案，是岩土工程领域中一个十分棘手的难题。本文提出应用层次分析法对深基坑支护系统方案进行选优。1　层次分析方法　　层次分析法［1］［2］作为系统工程中对非定量事件一种评价分析方法是1973年由美国学者A.L.萨蒂（A.L.Saaty)最早提出的，（原名为TheAnalyticlHierarchyProcess)简称AHP法。层次分析法是首先将复杂的问题层次化。根据问题和要达到的目标，将问题分解为不同的组成因素，并按照因素间的相互关联以及隶属关系将因素按不同层次聚集组合，形成一个多层次

5、的分析结构模型。根据系统的特点和基本原则，对各层的因素进行对比分析，引入1～9比率标度方法［1］构造出判断矩阵，用求解判断矩阵最大特征根及其特征向量的方法得到各因素的相对权重；最终通过计算最低层——各投标方案相对于最高层即最佳方案的相对权重值，得到竟标方案的优劣排序。　　层次分析法的基本步骤如下：　　（1）建立层次结构模型　　（2）构造判断矩　　（3）层次单排序及其一致性检验　　（4）层次总排序及其一致性检验2　工程概况及投标方案简介2.1　建筑场区环境　　工程地处汉口闹市中心的解放大道中段，建筑场区环境比较复杂。北面紧靠解放大道，东邻游子乡大厦

6、，西侧为协和广场，南抵该项目二期工程场地，见图1。图1　基坑平面示意图2.2　工程地质和水文地质条件　　该工程场地地层属长江一级阶地，为第四纪全新世长江冲洪积地层，土层分布从上到下依次为杂填土（0.5～3.40m）、粘土（0.6～6.95m）、粉土（1.10～8.10m)、粉砂（6.4～16.50m）、粉细砂（7.0～23.50m）、粉质粘土（0.0～6.70m)、中粗砂夹砾石（1.9～5.0m)及卵石层（3.4～12.0m），基岩为泥质强风化页岩。场区有两层地下水。表层填土中为上层滞水，水位在地面下1.0m左右；由大气降水和城市生活废水补给，水

7、量较小。深层承压水埋藏于粉细砂层至卵石层中，承压水头高度随季节和长江水位影响；枯水期地下水位在地面下5.0～6.0m左右，丰水期地下水位在地面下1.0m左右。2.3　竟标方案各竟标方案主要内容见表1。表1　　竟标方案简介表方案支持结构及坑壁止水方案降水方案造价/万元基坑北边基坑南边基坑东边基坑西边P1与东边方案相同采用中深1984①厚800mSMW水泥土连续墙内插20m长矩形筋混凝土芯材；②设置两层锚杆，长度为20.0m和21.0m；③SMW水泥土连续墙兼作止水帷幕①分三个台阶放坡,总宽度21.0m；②采用挂网喷浆护面,厚度60mm；③距地下室外

8、缘2.0m处设置一道宽600m,深13.0m的SMW水泥土连续墙作为止水帷幕①基坑上部4.0m高度按1:1放坡,挂网喷浆护面；②基坑下部