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原文传递顶管工程工作井布置优化研究

论文题名：	顶管工程工作井布置优化研究
关键词：	工作井;多目标优化;最小隶属度偏差法;顶管施工;管道工程
摘要：	顶管法施工相对于开挖施工方法具有施工成本低、工期短，对周围的环境影响较小，同时施工的安全性较高等优点，因此，顶管法施工在市政工程的各种管道施工中应用广泛，慢慢取代开挖技术。顶管工作井是顶管工程的重要组成部分，而工作井的数量和布置对施工成本和施工安全有较大影响。在以往的顶管设计中，顶管工作井的布置主要注重施工过程的安全性，随着施工技术的发展，此设计原则已不能满足现代施工的要求。针对顶管工作井的布置，在以往设计原则的基础上，本文还考虑了施工的经济成本和施工工期。将上述三个目标作为工作井布置的优化目标，运用模糊多目标理论对其进行分析，使优化的目标在满足约束条件下达到施工安全性最高、经济成本最低和工期最短。在全球金融危机和施工要求提高的大环境下，对顶管工作井布置的研究具有十分重要的意义。本论文的主要研究内容为：　　 ①简单的介绍了顶管施工方法，对顶管施工的安全性、可靠性进行了分析和总结，详细的分析了在顶管施工过程中出现的各种安全隐患。指出了各种安全隐患的原因，以及因工作井布置引起的施工安全问题，并分析了目前顶管施工的成本及其各项成本的构成。　　 ②建立了工作井布置模糊多目标优化模型。以施工过程的安全性(管道的失稳和管道的破损)、经济成本(直接成本、间接成本和社会成本)和工期三方面作为目标，确定了各个目标函数的定量和定性的约束条件，如周围土体等约束。运用MArLAB数学工具软件，求解出多目标模型中各目标函数的极值，然后利用二元比较法将多目标优化模型转化为单目标优化模型，最后利用最小隶属度偏差方法求解出优化模型的优化值，则得到工作井布置的合理间距。　　 ③利用论文建立的优化模型，对重庆某排水工程具体实例进行求解，确定了该工程顶管工作井布置的满意解，经对比分析，所得合理间距明显优于原设计方案，表明论文所建立的顶管工程工作井布置优化模型可对今后类似工程有一定的参考和借鉴作用。
作者：	曲秋屹
专业：	岩土工程
导师：	张永兴;王桂林
授予学位：	硕士
授予学位单位：	重庆大学
学位年度：	2009
正文语种：	中文