【摘 要】
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复合土钉墙作为一种基坑支护技术,它具有施工方法和设备简单,施工工期短等优点,在深基坑工程中被广泛地应用。但是在设计时往往偏保守,这就造成了材料和工期的浪费,因此在保证安全可靠的原则下,对基坑支护结构进行优化,是如今基坑工程的一个重要的研究方向。本文在前人研究的基础上,以某大型深基坑工程为例,利用遗传算法原理来对其复合土钉墙结构进行优化设计,并结合MIDAS/GTS以及现场监测数据,对优化前后的基坑
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复合土钉墙作为一种基坑支护技术,它具有施工方法和设备简单,施工工期短等优点,在深基坑工程中被广泛地应用。但是在设计时往往偏保守,这就造成了材料和工期的浪费,因此在保证安全可靠的原则下,对基坑支护结构进行优化,是如今基坑工程的一个重要的研究方向。本文在前人研究的基础上,以某大型深基坑工程为例,利用遗传算法原理来对其复合土钉墙结构进行优化设计,并结合MIDAS/GTS以及现场监测数据,对优化前后的基坑支护结构设计方案进行对比研究,具体的工作内容如下:（1）利用北京理正软件对基坑南侧的原复合土钉墙结构进行整体稳定性验算,计算表明基坑南侧的支护设计复合安全要求。（2）利用MIDAS/GTS软件,对基坑南侧复合土钉墙支护方案进行数值模拟,得出南侧基坑的变形情况。（3）利用遗传算法原理对其基坑南侧的复合土钉墙结构进行优化,选取的设计变量为土钉钢筋直径,土钉孔径,锚杆钢筋直径,锚杆孔径,微型桩直径,土钉水平间距,锚杆水平间距,微型桩间距,土钉长度,锚杆长度,土钉道数,锚杆道数。在确立了优化的目标函数以及约束条件以后,利用MATLAB中自带的遗传算法工具箱求解,经过多次运算,排除离散点之后,得到了合理的优化方案。（4）对优化设计后的基坑支护方案也用MIDAS/GTS软件进行数值模拟,通过对基坑支护工程最后几个工况中的土体位移,土体应力,锚杆轴力,土钉轴力及有效塑性应变的分析,再结合基坑南侧位于中心处与边缘处的两个截面对比分析,得到了优化设计后基坑开挖过程中的应力和变形规律。（5）对优化前后基坑南侧的坡顶位移,地面沉降,坑底隆起,土钉轴力,锚杆轴力以及微型桩弯矩进行了对比分析,可知两个方案的土体位移和支护结构内力均相差不大,一定程度上也反映了优化方案的安全合理性。（6）通过对现场监测数据的分析与研究,基坑支护方案满足设计要求,基坑的变形处于安全可控的状态。
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