基于地理信息技術(shù)的樁基設(shè)計(jì)決策方法研究.pdf

1、目前樁基工程實(shí)踐一般是按如下順序進(jìn)行的：從設(shè)計(jì)至施工再至樁基檢測(cè)三個(gè)方面各自獨(dú)立地進(jìn)行。設(shè)計(jì)、施工、質(zhì)量檢測(cè)分別獨(dú)立進(jìn)行，決策中利用的信息是零亂、分散的，對(duì)質(zhì)量的控制具有隨機(jī)性，無(wú)系統(tǒng)性。這種從設(shè)計(jì)、施工至檢測(cè)的流程，沒(méi)有充分利用已有的實(shí)踐資料、經(jīng)驗(yàn)，更沒(méi)有參考地理位置這個(gè)局部條件下地層變化的關(guān)鍵性因素。因而，這種決策方法相對(duì)而言風(fēng)險(xiǎn)性較大，一般在檢測(cè)階段發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題，需要更大的代價(jià)進(jìn)行彌補(bǔ)。本學(xué)位論文針對(duì)現(xiàn)有樁基工程實(shí)踐中的這種情況，

2、結(jié)合福州地區(qū)大量樁基工程中的技術(shù)孔、鑒別孔和樁基孔等的實(shí)例數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)庫(kù)軟件（SQL Server 2000）與地理信息系統(tǒng)（GIS）軟件—MapObjects相結(jié)合，對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字化的管理，并實(shí)現(xiàn)了基于地理位置的樁基工程基本信息的查詢和管理平臺(tái)。同時(shí)借助編程語(yǔ)言MATLAB和Visual Basic建立樁基設(shè)計(jì)的決策咨詢系統(tǒng)，對(duì)擬建場(chǎng)地的土層條件、樁型、單樁豎向承載力做出合理化的預(yù)測(cè)。本研究的主要?jiǎng)?chuàng)新性成果如下： （1）建

3、立了福建省范圍內(nèi)的樁基工程數(shù)據(jù)庫(kù)。數(shù)據(jù)庫(kù)主要包括六個(gè)方面的內(nèi)容：工程基本信息表、技術(shù)孔信息表、鑒別孔信息表、樁基孔信息表、承載力計(jì)算參數(shù)以及樁型選擇的推理規(guī)則庫(kù)。數(shù)據(jù)庫(kù)的建立使得海量數(shù)據(jù)的管理系統(tǒng)化，同時(shí)將地理信息系統(tǒng)軟件MapObjects引入樁基工程數(shù)據(jù)庫(kù)的管理，為用戶提供一個(gè)基于地理位置的查詢、咨詢平臺(tái)，便利、直觀地利用現(xiàn)有的工程數(shù)據(jù)。 （2）建立了基于GIS的樁基設(shè)計(jì)決策咨詢系統(tǒng)。引入了土層信息預(yù)測(cè)的遺傳神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（Gen

4、etic Neural Network）模型和樁型優(yōu)選的模糊綜合層次分析（Fuzzy Synthetic Analytic Hierarchy Process）模型。首先通過(guò)遺傳神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型對(duì)擬建場(chǎng)地的土層條件進(jìn)行預(yù)測(cè)；然后利用樁型選擇的推理規(guī)則庫(kù)和模糊綜合層次分析法分析影響樁型選擇的三個(gè)因素：持力層、層數(shù)、周邊環(huán)境，從而對(duì)擬建點(diǎn)的樁型提出合理化建議并對(duì)建議的樁型進(jìn)行優(yōu)化，選擇出適合該擬建點(diǎn)的最優(yōu)樁型，并對(duì)其單樁承載力進(jìn)行估算。文中將上

5、述兩種模型用于分析福州地區(qū)的樁基工程實(shí)例，證明模型是有效的，評(píng)價(jià)結(jié)果符合實(shí)際情況，具有一定的實(shí)用價(jià)值。 （3）土層信息預(yù)測(cè)的遺傳神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的建立。土層參數(shù)的獲取通常是進(jìn)行實(shí)地的鉆探，沒(méi)有很好地利用現(xiàn)有的工程資料。而遺傳神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的引入，將現(xiàn)有的周邊可參考的資料加以充分利用，借助遺傳神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)非線性映射的關(guān)系，建立了地理位置和土層信息參數(shù)之間的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)關(guān)系，避免了資源的浪費(fèi)和其它量化方法難以確定參數(shù)關(guān)系時(shí)所遇到的困難。