本發(fā)明屬于建筑物現(xiàn)場施工技術(shù)范疇，特別是涉及為維持建筑物基坑的安全而進(jìn)行的監(jiān)測和綜合評價(jià)的技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

在經(jīng)濟(jì)發(fā)展和城市化進(jìn)程不斷深入的背景下，中國的城市建筑物呈現(xiàn)向高空和地下發(fā)展的趨勢。特別是一些大體量的綜合建筑物或建筑物群，設(shè)計(jì)的地下空間跨度大、層數(shù)多，因而其基坑工程呈現(xiàn)面積大、深度高、維護(hù)難的特點(diǎn)。部分基坑工程更由于地處城市的繁華地段，周圍交通繁忙、建筑物密集且地下管線密布，造成了基坑工程不僅存在基坑本身的安全與穩(wěn)定的問題，而且還存在因土方開挖引起周圍地層移動(dòng)、降水引起周邊水位下降等危及相鄰建筑物、地下管線及城市市政設(shè)施正常使用的問題。在沿海地區(qū)，區(qū)位較為優(yōu)越、經(jīng)濟(jì)價(jià)值較高的地段，往往靠近海岸，多數(shù)屬于軟土地基。在小于20米深度的基坑所處的土層結(jié)構(gòu)中，以淤泥層為最常見，其上部和下部通常包括薄層的粉砂層、粉土層等其它土質(zhì)，部分淤泥層厚度可達(dá)30-40米。并且，土層的含水量較為充足。這種特別的地質(zhì)、水文情況使基坑工程的安全控制難度大大增加。

目前，基坑的理論和技術(shù)還很不成熟，基坑設(shè)計(jì)中使用的各種土壓力理論和計(jì)算方法較多地采用了大量的假設(shè)，致使計(jì)算得出的結(jié)論和實(shí)際情況有所偏差。因此，基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和施工在工程中需要切實(shí)的監(jiān)測和評價(jià)方法來評判，并及時(shí)作出修正，才能保證工程施工的安全和經(jīng)濟(jì)性。特別是沿海地區(qū),地質(zhì)條件的獨(dú)特性，決定了僅靠理論分析和經(jīng)驗(yàn)估計(jì)難以完全經(jīng)濟(jì)可靠的進(jìn)行基坑工程施工。發(fā)明專利cn101644065b公開了一種基坑安全狀態(tài)監(jiān)測方法，通過對監(jiān)測數(shù)據(jù)與極限狀態(tài)的比較，定量計(jì)算基坑當(dāng)前所處的安全狀態(tài)。其技術(shù)效果是識(shí)別安全程度不同的風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)和風(fēng)險(xiǎn)項(xiàng)目，用于對基坑的安全狀態(tài)作出事前評價(jià)。這種方法是基于對各種監(jiān)測項(xiàng)目視為相同權(quán)重的理論基礎(chǔ)，是一種較為寬泛的定量評價(jià)，只能滿足地層條件簡單，支護(hù)結(jié)構(gòu)單一、施工質(zhì)量穩(wěn)定的基坑工程。在支護(hù)結(jié)構(gòu)的形式多樣化、多種施工方式兼?zhèn)洹⑹┕み^程不確定因素普遍存在的情況下，按照上述評價(jià)方法，不同監(jiān)測參數(shù)的權(quán)重不能得到體現(xiàn)和參與評價(jià)。因此，上述評價(jià)方法就不能應(yīng)用。綜觀目前所公開和實(shí)踐應(yīng)用的基坑工程安全性評價(jià)所采用的方法，兼?zhèn)涑浞挚茖W(xué)性和可操作性、經(jīng)歷工程檢驗(yàn)的方法還沒有為公眾所知。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是解決目前建設(shè)工程領(lǐng)域?qū)?，特別是沿海軟土地基開挖的基坑，在開挖過程和開挖完成后進(jìn)行安全性評價(jià)的方法比較粗略，理論性強(qiáng)而針對性弱、可操作性差等不足，提出一種基于模糊綜合評判法的評價(jià)方法。涵蓋對符合標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的一級、二級基坑的綜合監(jiān)測和安全性評價(jià)的過程，也適合對基坑的局部區(qū)域安全性進(jìn)行評價(jià)。特別是適用于需要構(gòu)建內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)的、面積較大的深基坑的監(jiān)測和評價(jià)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案包括如下步驟：

（1）確定基坑安全評價(jià)的影響因素，構(gòu)建二級模糊綜合評判模型。確定一級影響因子的判斷矩陣，歸一化得到。一級影響因子包括圍護(hù)結(jié)構(gòu)的變形、內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)的變形、周邊建筑物和地表的變形、周邊水位的變化。二級影響因子：圍護(hù)結(jié)構(gòu)的變形包括圍護(hù)墻頂部水平位移量、圍護(hù)墻頂部豎向位移量和圍護(hù)墻深層水平位移量。內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)的變形包括立柱豎向位移量、支撐內(nèi)力值。周邊建筑物和地表的變形包括周邊地表豎向位移量、周邊建筑物豎向位移和傾斜量、周邊建筑物和地表裂縫或管線變形量。周邊水位的變化則為地下水位變化量。

（2）根據(jù)基坑設(shè)計(jì)單位提供的報(bào)警值和控制值（或設(shè)計(jì)值），將各個(gè)二級影響因子劃分為a、b、c、d四個(gè)等級，其中等級劃分的標(biāo)準(zhǔn)按下表確定：

（3）確定監(jiān)測位置，按施工時(shí)序和進(jìn)程，每隔1至10天測定一次各個(gè)監(jiān)測位置的二級影響因子的監(jiān)測值，所有監(jiān)測值按步驟（2）的劃分標(biāo)準(zhǔn)歸類，得到所有監(jiān)測值在各個(gè)等級的分布系數(shù)。由分布系數(shù)組成二級影響因子的隸屬度矩陣ri。由各個(gè)二級因子的權(quán)重得到ωi。計(jì)算各一級影響因子的隸屬度xi=ωi·ri。

(4)建立基坑安全性分級標(biāo)準(zhǔn)，如下表（表1）

（5）各一級影響因子的隸屬度xi組成隸屬度矩陣r，計(jì)算基坑整體模糊綜合評判隸屬度x=·r。

（6）計(jì)算評判值=x?q^t，得到基坑安全性等級，其中q^t為基坑安全性級別等級值組成的計(jì)算矩陣。

本發(fā)明的基于模糊綜合評判法和矩陣?yán)碚摰幕影踩栽u價(jià)法，適用于使用中的具有鋼筋混凝土或鋼結(jié)構(gòu)/組合結(jié)構(gòu)內(nèi)支撐、預(yù)應(yīng)力錨桿的支護(hù)結(jié)構(gòu)的建筑物基坑的評價(jià)。對于二級影響因子的各個(gè)項(xiàng)目的監(jiān)測，本發(fā)明優(yōu)先采用全站儀監(jiān)測圍護(hù)墻頂部水平位移量，采用水準(zhǔn)儀監(jiān)測圍護(hù)墻頂部豎向位移量、立柱豎向位移量、周邊地表豎向位移量、周邊建筑物豎向位移量和傾斜量，采用測斜儀監(jiān)測圍護(hù)墻深層水平位移量，采用錨索測力計(jì)、鋼筋測力計(jì)監(jiān)測錨索內(nèi)力和支撐結(jié)構(gòu)的支撐軸力等支撐內(nèi)力的變化，采用水準(zhǔn)儀、塞尺、游標(biāo)卡尺等

監(jiān)測周邊建筑物和地表裂縫或管線變形量，采用鋼尺水位計(jì)監(jiān)測地下水位變化量。根據(jù)基坑總體布局和周邊情況，依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)gb50497《建筑基坑工程監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》的要求，對基坑全區(qū)域范圍進(jìn)行布點(diǎn)，確定監(jiān)測位置，測定各個(gè)監(jiān)測位置的二級影響因子項(xiàng)目的監(jiān)測值，將每項(xiàng)二級影響因子的所有監(jiān)測值按四個(gè)等級進(jìn)行歸類。等級的劃分標(biāo)準(zhǔn)按照基坑設(shè)計(jì)要求和監(jiān)管部門的要求確認(rèn)，同時(shí)，按照國家標(biāo)準(zhǔn)gb50497《建筑基坑工程監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》的具體要求確定。得到分布系數(shù)后，由分布系數(shù)組成各二級影響因子的隸屬度矩陣。本發(fā)明采用的這種隸屬度矩陣形成方法，由于是對大量實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)得到的，既能夠全面反映各影響因子的實(shí)時(shí)狀況，又能夠綜合地表征各影響因子的監(jiān)測結(jié)果的動(dòng)態(tài)情況。使評價(jià)結(jié)果非常有代表性，能夠準(zhǔn)確地反映基坑的安全狀態(tài)。與只采集部分監(jiān)測點(diǎn)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行評價(jià)的現(xiàn)有方法相比，評價(jià)效果更加精確。對基坑的安全性進(jìn)行動(dòng)態(tài)評價(jià)，本發(fā)明的方法是方便而高效的。

一級影響因子的判斷矩陣需進(jìn)行一致性檢驗(yàn)，即求解特征向量,得到λmax，計(jì)算一致性指標(biāo)ci=，查表得平均隨機(jī)一致性指標(biāo)ri，則檢驗(yàn)系數(shù)cr=ci/ri，若cr<0.1，判斷矩陣的一致性可以接受。否則重新確定各一級影響因子的判斷矩陣，計(jì)算cr直到cr<0.1。計(jì)算評判值=xq^t時(shí)，其中q^t為基坑安全性級別等級值組成的計(jì)算矩陣，本發(fā)明可以選擇采用步驟（4）中各區(qū)域值上下限的平均值組成，即[0.95,0.85,0.7,0.3]。

進(jìn)一步的，上述內(nèi)支撐建筑物基坑安全性的綜合評價(jià)方法，內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)變形包括錨桿內(nèi)力監(jiān)測值。

增加錨桿內(nèi)力監(jiān)測值二級影響因子，使本發(fā)明評價(jià)方法能夠適用到具有錨桿支護(hù)結(jié)構(gòu)的基坑工程中。因此，上述評價(jià)方法涵蓋了目前工程實(shí)踐中較多采用的基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)類型，可操作性好。

優(yōu)選的是，上述內(nèi)支撐建筑物基坑安全性的綜合評價(jià)方法，一級影響因子的判斷矩陣如下，

表2-1一般基坑的一級影響因子判斷矩陣

或者是，對于有錨桿支護(hù)結(jié)構(gòu)的基坑，其一級影響因子的判斷矩陣如下，

表2-2有錨桿支護(hù)結(jié)構(gòu)的基坑的一級影響因子判斷矩陣

上述對一級影響因子的判斷矩陣的具體化，是經(jīng)過工程實(shí)踐檢驗(yàn)的、適合沿海地區(qū)軟土基坑土質(zhì)特點(diǎn)的要求的參數(shù)。使用時(shí)根據(jù)基坑是否具有錨桿支護(hù)結(jié)構(gòu)，分別采用上述表格的數(shù)值組成判斷矩陣，進(jìn)行歸一化、求解特征向量的計(jì)算。這些具體化的參數(shù)，科學(xué)地反映各一級影響因子之間的相對重要性，使本發(fā)明的方法能夠定量精確地反映施工過程中基坑安全性的評判結(jié)果，保障生命財(cái)產(chǎn)安全和工程質(zhì)量。對有錨桿支護(hù)結(jié)構(gòu)的基坑，其內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)變形的各二級影響因子的歸類劃分標(biāo)準(zhǔn)，也進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。

進(jìn)一步的，當(dāng)設(shè)計(jì)未提供報(bào)警值和控制值時(shí)，上述的按一級設(shè)計(jì)的內(nèi)支撐建筑物基坑安全性的綜合評價(jià)方法，可以采用下列劃分標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行各二級影響因子的歸類劃分：

表3－1圍護(hù)結(jié)構(gòu)變形的劃分標(biāo)準(zhǔn)

表3－2內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)變形的劃分標(biāo)準(zhǔn)

表3－3周邊建筑物、地表的變形的劃分標(biāo)準(zhǔn)

表3－4周邊水位的變化的劃分標(biāo)準(zhǔn)

或者是，當(dāng)設(shè)計(jì)未提供報(bào)警值和控制值時(shí)，上述的按二級設(shè)計(jì)的內(nèi)支撐建筑物基坑安全性的綜合評價(jià)方法，可以采用下列劃分標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行各二級影響因子的歸類劃分：

圍護(hù)結(jié)構(gòu)變形的劃分標(biāo)準(zhǔn)如下表（表4-1）

內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)變形的劃分標(biāo)準(zhǔn)如下表（表4-2）

周邊建筑物、地表的變形的劃分標(biāo)準(zhǔn)如下表（表4-3）

周邊水位的變化的劃分標(biāo)準(zhǔn)如下表（表4-4）

采用上述的劃分標(biāo)準(zhǔn)對本發(fā)明方法的二級影響因子監(jiān)測值進(jìn)行劃分，是在基坑工程監(jiān)測技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的要求的基礎(chǔ)上，結(jié)合工程實(shí)踐中對沿海地區(qū)軟土地基的土質(zhì)情況、地下水分布情況的掌握，對圍護(hù)結(jié)構(gòu)、內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)在這種軟土地基的使用中所可能產(chǎn)生的應(yīng)力變化、結(jié)構(gòu)形變的研究的基礎(chǔ)上，歸納總結(jié)的指導(dǎo)性標(biāo)準(zhǔn)。經(jīng)過部分大型或復(fù)雜基坑工程的實(shí)踐檢驗(yàn)，取得優(yōu)異的評價(jià)效果。對于沒有提供控制值（設(shè)計(jì)值）和/或報(bào)警值的基坑工程，采用上述劃分標(biāo)準(zhǔn)，能夠有效地指導(dǎo)評價(jià)工作。本發(fā)明將二級影響因子監(jiān)測值劃分為四個(gè)等級，涵蓋了軟土基坑監(jiān)測中比較常見的各種情況，這種劃分代表性好，將設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)與評價(jià)方法之間的關(guān)系直觀地確定。等級層次分明，既滿足評價(jià)分析的需要，又對實(shí)際監(jiān)測工作的工作量具有指引作用。

特別的是，上述內(nèi)支撐建筑物基坑安全性的綜合評價(jià)方法，對于有錨桿支護(hù)結(jié)構(gòu)的基坑，當(dāng)設(shè)計(jì)單位未提供報(bào)警值和控制值時(shí)，若目標(biāo)基坑為按一級設(shè)計(jì)的基坑，則該類型基坑的內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)變形的各二級影響因子的歸類劃分標(biāo)準(zhǔn)為：

表5-1有錨桿支護(hù)結(jié)構(gòu)一級基坑內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)變形的劃分標(biāo)準(zhǔn)

若目標(biāo)基坑為按二級設(shè)計(jì)的基坑，則該類型基坑的內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)變形的各二級影響因子的歸類劃分標(biāo)準(zhǔn)為：

表5-2有錨桿支護(hù)結(jié)構(gòu)二級基坑內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)變形的劃分標(biāo)準(zhǔn)

針對有錨桿支護(hù)結(jié)構(gòu)的基坑，錨桿內(nèi)力的變化是內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)體系變形的組成部分，錨桿受力和穩(wěn)定狀態(tài)對基坑的安全性有重要的影響。因此，在安全性綜合評價(jià)中應(yīng)體現(xiàn)其權(quán)重。在采用單獨(dú)的內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)和組合采用內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)和錨桿兩種情況下，基坑安全性的影響因素的數(shù)量和各影響因素的重要程度顯然是不同的。因此，應(yīng)就不同的內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)的情況，采用不同的歸類劃分標(biāo)準(zhǔn)，對各二級影響因子的監(jiān)測值進(jìn)行劃分，才能準(zhǔn)確評價(jià)基坑的安全性。

還可以是，上述的內(nèi)支撐建筑物基坑安全性的綜合評價(jià)方法，只選取基坑局部區(qū)域所布設(shè)的監(jiān)測點(diǎn)，測定該局部區(qū)域所有監(jiān)測點(diǎn)的二級因子監(jiān)測值進(jìn)行歸類計(jì)算，評價(jià)該局部區(qū)域的基坑安全性。

由于基坑工程的面積大小、周邊狀態(tài)和施工組織千差萬別，當(dāng)基坑面積較大時(shí)，可能某時(shí)間段只進(jìn)行局部區(qū)域的開挖作業(yè)，此時(shí)需要對該局部區(qū)域進(jìn)行監(jiān)測和評價(jià)時(shí)，本發(fā)明的方法也能夠只針對該區(qū)域進(jìn)行評價(jià)。

本發(fā)明的內(nèi)支撐基坑安全性評價(jià)方法，是一種系統(tǒng)性強(qiáng)、科學(xué)性高的綜合評價(jià)方法。具有以下的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)：

1.方法的針對性強(qiáng)。本發(fā)明方法是基于模糊綜合評判的方法研制的基坑安全性評價(jià)的鑒定方法，方法中各級影響因子、監(jiān)測項(xiàng)目、參數(shù)的選擇均以主要土層為淤泥的軟土地基為評價(jià)目標(biāo)。同時(shí)，又符合國家標(biāo)準(zhǔn)gb50497-2009《建筑基坑工程監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》所要求的監(jiān)測項(xiàng)目。因此，本發(fā)明對于指導(dǎo)沿海地區(qū)軟土地基的基坑的監(jiān)測和評價(jià)具有其獨(dú)特性和示范指導(dǎo)意義。

2.方法的可操作性強(qiáng)，能夠?qū)崿F(xiàn)快速確認(rèn)基坑安全性。由于有大量有針對性、連續(xù)性的監(jiān)測數(shù)據(jù)為方法計(jì)算的基礎(chǔ)，采用本發(fā)明方法，能夠連續(xù)不間斷地經(jīng)計(jì)算得到評判值，而實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測的實(shí)時(shí)評判效果。在此基礎(chǔ)上完全能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)報(bào)警，達(dá)到隨時(shí)掌握基坑安全程度和具體危險(xiǎn)因素的情況，最大限度地保證施工安全。

3.方法的結(jié)果清晰，系統(tǒng)性強(qiáng)。以單一的評判值作為基坑安全性級別的指標(biāo)，具有直觀和易于識(shí)別的效果。與現(xiàn)有的安全性評價(jià)方法比較，符合人的評判習(xí)慣，是一種更加科學(xué)的評價(jià)法。更加容易于為現(xiàn)場監(jiān)測人員所接受和使用。

4.較好地解決了基坑監(jiān)測項(xiàng)目多，對項(xiàng)目的選擇和統(tǒng)籌缺乏依據(jù)的問題。解決現(xiàn)有基坑安全性評價(jià)方法結(jié)果粗略、與工程現(xiàn)實(shí)的契合度低，可參考性不高的缺陷。將不可預(yù)見的風(fēng)險(xiǎn)因素轉(zhuǎn)化為定量的指標(biāo)，協(xié)助施工決策，以達(dá)到安全、經(jīng)濟(jì)、高效的施工目標(biāo)。

本發(fā)明的基坑安全性綜合評判方法，解決了目前使用的基坑工程安全性評價(jià)方法理論性強(qiáng)，與工程實(shí)際情況分離，適用性低的不足。建立起涵蓋標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的各級基坑的安全監(jiān)測和評價(jià)的方案，是對基坑建筑物工程監(jiān)測領(lǐng)域的一個(gè)重要補(bǔ)充。特別是對于沿海地區(qū)軟土地基的建筑物基坑，本發(fā)明的評價(jià)方法針對性強(qiáng)，是一種系統(tǒng)性強(qiáng)、準(zhǔn)確度高的解決方案。

附圖說明

圖1是本發(fā)明基坑安全性評價(jià)方法的流程圖。

具體實(shí)施例

實(shí)施例1

某商業(yè)廣場項(xiàng)目，地處城市繁華區(qū)域，四周為交通主干道和重要辦公用房，道路下市政管線已埋設(shè)。基坑施工安全的重要性要求高?；用娣e約為1.42萬㎡，周長約為460m。基坑開挖深度介于15.0m～19.6m，是當(dāng)?shù)貧v史上開挖深度最深的基坑項(xiàng)目?；硬捎娩摻罨炷羶?nèi)支撐為支護(hù)結(jié)構(gòu)，由鋼筋混凝土灌注樁和水泥攪拌樁構(gòu)建圍護(hù)結(jié)構(gòu)。

確定基坑設(shè)計(jì)為一級基坑，一級影響因子包括圍護(hù)結(jié)構(gòu)的變形、內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)的變形、周邊建筑物和地表的變形、周邊水位的變化。構(gòu)建判斷矩陣如上述表2-1。求解特征向量,得到，歸一化得到,影響因子數(shù)量為4，即n=4，計(jì)算一致性指標(biāo)，查表得平均隨機(jī)一致性指標(biāo)ri=0.89，則檢驗(yàn)系數(shù)，判斷矩陣的一致性可以接受。

對基坑的下列項(xiàng)目（即各個(gè)一級影響因子所包括的二級影響因子）進(jìn)行監(jiān)測：包括圍護(hù)樁頂（壓頂）水平位移及沉降監(jiān)測、圍護(hù)樁身（樁體）水平位移監(jiān)測（測斜）、支撐軸力監(jiān)測、基坑外地下水位監(jiān)測、周邊道路、建筑物沉降觀測、周邊地下管線沉降監(jiān)測、周邊建筑物裂縫觀測。采用本發(fā)明所優(yōu)先選用的監(jiān)測設(shè)備，對各個(gè)監(jiān)測點(diǎn)進(jìn)行連續(xù)不斷的監(jiān)測。2013年6月20日，經(jīng)采集監(jiān)測設(shè)備的數(shù)據(jù)，并進(jìn)行歸類劃分，發(fā)現(xiàn)如下情況：圍護(hù)墻頂部水平位移量、圍護(hù)墻頂部豎向位移量和圍護(hù)墻深層水平位移量的監(jiān)測數(shù)值均處于a級范圍；內(nèi)支撐的立柱豎向位移量處于a級范圍，支撐內(nèi)力監(jiān)測42個(gè)點(diǎn)位中2個(gè)超過800n，處于b級范圍內(nèi)，其余均處于a級范圍內(nèi)；周邊地表豎向位移量監(jiān)測35個(gè)點(diǎn)位，屬于a級范圍內(nèi)的有4個(gè)點(diǎn)，c級范圍內(nèi)的有3個(gè)點(diǎn),d級范圍內(nèi)的有28個(gè)點(diǎn)，周邊建筑物豎向位移和傾斜量和周邊建筑物及地表裂縫監(jiān)測值均處于a級范圍內(nèi)；周邊承壓水水位變化監(jiān)測18個(gè)點(diǎn)，屬于a級范圍內(nèi)的有8個(gè)點(diǎn)，b級范圍內(nèi)的有2個(gè)點(diǎn)，c級范圍內(nèi)的有1個(gè)點(diǎn),d級范圍內(nèi)的有7個(gè)點(diǎn)。

根據(jù)上述統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，得到各二級影響因子的分布系數(shù)，形成隸屬度矩陣ri，結(jié)合各二級影響因子的權(quán)重矩陣，進(jìn)行計(jì)算。則，

圍護(hù)結(jié)構(gòu)的變形的隸屬度為

內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)的變形的隸屬度為

周邊建筑物、地表的變形的隸屬度為

周邊水位的變化的隸屬度為

由各一級影響因子的隸屬度xi組成得到綜合評判計(jì)算矩陣r，再計(jì)算基坑整體綜合評判隸屬度

計(jì)算評判值

按照本發(fā)明的基坑安全性劃分標(biāo)準(zhǔn)，評定基坑安全性級別為b級，即“存在疑問，需要進(jìn)一步擴(kuò)大檢測檢查、驗(yàn)證”。故，決定對現(xiàn)場加強(qiáng)巡查、監(jiān)測。經(jīng)分析，該時(shí)間段基坑正開挖第三道支撐下部土方，由于局部止水帷幕失效，導(dǎo)致局部周邊路面沉降加劇，地下水位變化增大，但圍護(hù)結(jié)構(gòu)、內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)的個(gè)別異常點(diǎn)不在該局部區(qū)域，所以基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)仍然處于安全、有效的狀態(tài)?？梢?，評價(jià)結(jié)果與工程實(shí)際安全狀態(tài)相吻合，對事前評價(jià)的定量指標(biāo)準(zhǔn)確直觀，在工程實(shí)踐中提供有指導(dǎo)性的預(yù)警功能。

實(shí)施例2

某大型高層住宅樓項(xiàng)目，由20幢32～40層住宅樓組成，二層地下室。基坑為不規(guī)則形，開挖深度約7.60m，基坑底面標(biāo)高（含底板、墊層厚度）-10.40m。面積約83000㎡，基坑開挖面積為當(dāng)?shù)匾褜?shí)施項(xiàng)目最大面積；基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)部分采用預(yù)應(yīng)力錨桿支護(hù)結(jié)構(gòu)，為當(dāng)?shù)厥状尾捎??；又ёo(hù)結(jié)構(gòu)側(cè)壁安全等級為二級，結(jié)合周邊環(huán)境和地質(zhì)情況，在不同區(qū)域采用單排或雙排鉆孔樁、水泥攪拌樁、鋼筋混凝土內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)、預(yù)應(yīng)力錨桿支護(hù)結(jié)構(gòu)、分級放坡和水泥攪拌樁止水帷幕型式、鉆孔樁樁間旋噴樁止水型式的兩至三種內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)。該基坑位置的地質(zhì)特征主要為素填土、雜填土層、淤泥層和粉砂層，流塑態(tài)，土質(zhì)偏軟，屬典型的沿海地區(qū)軟土地基。

該基坑設(shè)計(jì)為二級基坑，一級影響因子包括圍護(hù)結(jié)構(gòu)的變形、內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)的變形、周邊建筑物和地表的變形、周邊水位的變化。內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)包括預(yù)應(yīng)力錨桿支護(hù)結(jié)構(gòu)，故構(gòu)建判斷矩陣如上述表2-2。求解特征向量,得到，歸一化得到,影響因子數(shù)量為4，即n=4，計(jì)算一致性指標(biāo)，查表得平均隨機(jī)一致性指標(biāo)ri=0.89，則檢驗(yàn)系數(shù)，判斷矩陣的一致性可以接受。

根據(jù)基坑工程實(shí)際內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)方案的型式，對基坑的下列項(xiàng)目（即各個(gè)一級影響因子所包括的二級影響因子）進(jìn)行監(jiān)測：包括圍護(hù)樁深層水平位移、壓頂水平位移、壓頂及立柱沉降、錨索內(nèi)力、支撐軸力、周邊建筑物及地面沉降值、地下水位變化值。根據(jù)各種內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)的分布情況，采用本發(fā)明所優(yōu)先選用的監(jiān)測設(shè)備，對各個(gè)監(jiān)測點(diǎn)的監(jiān)測項(xiàng)目按基坑開挖深度每1.5至3米觀測一次，水位變化每2-3天實(shí)測一次，周邊建筑物沉降實(shí)際觀測5-7次。

2014年10月16日，監(jiān)測系統(tǒng)提示基坑安全性有疑問。經(jīng)匯總監(jiān)測數(shù)據(jù)，并按上述表4-1、表5-2、表4-3、表4-4進(jìn)行歸類劃分，發(fā)現(xiàn)如下情況：圍護(hù)樁深層水平位移、壓頂水平位移量的監(jiān)測的63個(gè)數(shù)值中處于a~d級范圍的分別有27、15、18和3個(gè)值；壓頂及立柱沉降、錨索內(nèi)力、支撐軸力監(jiān)測值全部處于a級范圍；周邊建筑物及地面沉降監(jiān)測20個(gè)點(diǎn)位，屬于a~d級范圍內(nèi)的分別有2、7、8、3個(gè)點(diǎn)；周邊承壓水水位變化監(jiān)測值的分布，屬于a~d級范圍的幾率分別為0.583、0.33、0.084和0。

根據(jù)上述統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，得到各二級影響因子的分布系數(shù)，形成隸屬度矩陣ri，結(jié)合各二級影響因子的權(quán)重矩陣，進(jìn)行計(jì)算。則，

圍護(hù)結(jié)構(gòu)的變形的隸屬度為

內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)的變形的隸屬度為

周邊建筑物、地表的變形的隸屬度為

周邊水位的變化的隸屬度為

由各一級影響因子的隸屬度xi組成得到綜合評判計(jì)算矩陣r，再計(jì)算基坑整體綜合評判隸屬度

計(jì)算評判值

按照本發(fā)明的基坑安全性劃分標(biāo)準(zhǔn)，評定基坑安全性級別為b級，即“存在疑問，需要進(jìn)一步擴(kuò)大檢測檢查、驗(yàn)證”。經(jīng)過對監(jiān)測數(shù)據(jù)的分析，了解到監(jiān)測點(diǎn)cx3、cx4的圍護(hù)樁深層水平位移量偏大。再據(jù)此加強(qiáng)對現(xiàn)場的巡查，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場在cx3、cx4監(jiān)測點(diǎn)附近的局部基坑開挖速度太快，部分區(qū)域開挖超過計(jì)劃進(jìn)度，局部開挖深度短時(shí)間內(nèi)超深，造成變形明顯加劇。雖然圍護(hù)樁的位移量較大，基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)整體的安全性仍然有保證。可見，評價(jià)結(jié)果與工程實(shí)際安全狀態(tài)相吻合，取得了良好的監(jiān)測效果。在工程實(shí)踐中具有的警示作用。