层次模糊综合分析法在深基坑风险评估中的应用.pdf

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1、CMYK工程试验与研究层次模糊综合分析法在深基坑风险评估中的应用李智滔【摘要】本文通过案例分析，运用层次模糊综合评判法对深基坑案例进行风险评估分析，进一步验证层次模糊综合判断方法在深基坑风险评估中是否合理有效，为深基坑施工出现的风险评估问题提供参考。【关键词】模糊综合分析；深基坑；层次风险评估；因素权重1引言0.3～15.3m，由填土层、冲积层、新统上更冲积层组成。基岩层为燕山晚期相粗粒的深成花岗岩等，普遍发育区经济发展速度快，大中性城市的地上不能满足需内岩体节理裂隙，完整性较低。地下水水位埋深约为：求，就必须开发地下空间，但影响高层建筑的深基坑等3.3～6.6

2、m，主要有空隙潜水和基岩裂隙水，也为第四地下空间的开挖施工的因素又具有不确定性、模糊性和系。基岩裂缝间隙隙水量不大，与第四系空间裂缝隙潜随机性，所以目前对深基坑风险评估也存在着很多问水水力联系明显。依靠水入渗、气降水入渗地表等方式题，具体表现为：评估概率值偏差较大；风险分析与可靠补水，所以枯、丰水期变化明显，受季节性影响明显。度概念差异区别不清楚；风险指标与力学数据不能够紧密结合，不能实现风险定量分析等方面。3建立确定权重的深基坑层次风险评估深基坑层次模糊综合分析法是指针对难以用数字指标体系来准确地加以定量描述的深基坑施工中存在的各种风第一步各影响因素分析：根据

3、地质条件分析，由于险因素进行层次分类，建立确定权重因素的等级评价体基坑软土地区可能会发生软土整体滑动，可以造成基坑系；模糊综合评判等级风险源指标，一级模糊综合判断坍塌；由于地下水渗漏可能造成基坑周边房屋倾斜沉为制约各层因素，二级模糊综合评判为目标层因素，实降、路面塌陷等事故。现风险的定量分析的方法。第二步建立三级层次评价指标体系：开展风险识别2工程概况工作，运用工作结构分解法全面地识别潜在的风险源。基坑工程施工按层次分解为：第一层次为基坑施工、第某工程基坑标高17.9m，地上19层，地下5层，施二层次为结构施工、第三层次为附属设施、第四层次为工采取明挖顺作业法，

4、支护形式采取：“吊脚柱”锚喷不良地质风险、第五层次为自然灾害风险等，再对每个支护、内支撑结构加灌注桩。地质条件：第四系厚度为图1基坑施工风险树状图CMYK工程试验与研究图2结构施工风险树状图分项层次逐级分解，对分解后的风险项目运用事故树法W，进行对应计算即：进行分析，分别找出风险源。如图1、2所示分别建立：基U軈W=λmaxW坑施工风险树状图、结构施工风险树状图。nnnω軘=仪cij,ω=ω軘i,λ=移U軈ωiiinmax4确定层次评价体系中各因素的权重姨jinωi丨移ω軘ii第一步骤分析判断因素级别：首先将图1、图2的式中，判断矩阵元素cij，相对权重ωi。排

5、序权向量风险评价指标体系用U来表示，下一级为五个一级指W为相对权重有相应的n个制约因素。各指标因素所有标，分为U1，……U5，可用集合原理即U={U1，U2，…U5}；排序权重向量就可以得到了。使得U=胰U，Ui疑Uj=i≠疑j，i，j=1，2，…疑，5，按照相在“土方开挖施工”算例中，同的原则，根据施工工序一级指标分为14个二级指标ω軘i=(0.27,0.34,2.72,1.08,0.63,3.70,1.58)u1，u2，…，u14；根据不同情况二级指标可以再细分为对应ωi=(0.03,0.03,0.26,0.10,0.06,0.36,0.15)的三级风险源指

6、标r，如u1=疑r1-1，r1-2，r1-10疑。建立逐级计算最大特征根的风险源等级分解体系。u軈ω=0.1931第二步骤层次判断矩阵的构造：根据逐级层次结构移11/21/71/51/31/91/5移移0.03移移移移移u軈ω=0.25移移移移32所确定的上一级与下一级层因素之间的关系，对下一层移211/71/51/31/71/5移移0.03移移移移移移移移移u軈ω=1.94移771351/23移移0.26移33和上一层制约因素、准则因素的重要程度用专家调查法移移移移移移移移軈移移移移[11]u3=移551/3131/51/3移移0.10移＝＞u軈ω=0.80进

7、行成对比较，并结合T.L.Saaty的标度法，继而各移移移移34移移移移移331/51/311/51/3移移0.06移移移移移u軈ω=0.45疑軈n×n建立。如表1土方开移移移移35层次因素的判断矩阵U軈i=cij移9725513移移0.36移移移移移移移移移移551/3331/31移移0.15移u軈ω=2.60挖施工判断矩阵所示，以“第一层次基坑施工”的二级指移移移移36标“土方开挖施工因素”为例，u3=疑軈cij7×7为推理求得u軈3ω7=1.15的判断矩阵依此种方法其他因素的判断矩阵可以建立。nU軈ωiλmax=移表1土方开挖施工判断矩阵inωi指标r3-

8、1r3-2r3-3r3-