基于目标函数法的隧道盾构井基坑降水优化设计Optimization Design of Dewatering for Shield Tunnel Well Foundation Pit Based on Objective Function Method
谢明泽,黄勇
摘要(Abstract):
为提升基坑降水工程中降水效率,减少过度的抽水设计,节约工程成本,基于目标函数法建立的基坑降水优化模型,以基坑降水工程总成本为目标函数,以防渗帷幕深度、抽水井数量、单井抽水量为设计变量,对基坑降水方案进行优化设计,求取不同防渗帷幕深度下的抽水井数量与单井抽水量,利用MATLAB软件中的Fmincon函数对优化模型求解。通过此优化方法对海太过江隧道南岸明挖段盾构井基坑进行优化设计,并利用Visual MODFLOW Flex软件对优化方案验证分析。结果表明,在保障周围环境安全、满足工程设计要求的前提下,Fmincon函数优化方案较原方案防渗帷幕深度减少13 m;抽水井数量减少7口,井深累计减少260 m;抽水井一昼夜抽水量累计减少13 675 m~3;总成本累计减少约16.8%。因此,基于目标函数法利用Fmincon函数进行基坑降水优化设计是合理可行的。
关键词(KeyWords): 基坑降水;目标函数法;数值模拟;海太过江隧道
基金项目(Foundation): 国家自然科学基金委员会联合基金项目“长江上游流域水文循环机理与基于气陆耦合的暴雨洪水预报”(U2240217)
作者(Author): 谢明泽,黄勇
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