逆作工程中土方工程施工的仿真优化
论文首先对逆作法在深基础工程施工的优势以及发展形势作了较为详细的介绍，论文抓住逆作施工过程中，土方工程施工的关键因素，将循环网络模型应用到逆作工程的土方工程施工过程中。下面是小编搜集整理的相关内容的论文，欢迎大家阅读参考。
摘要：面对快速发展社会经济，人们不再满足于当前的生活状态，不断追求更加舒适、高质量的生活环境。而这一诉求，也使城市中的建筑及相关工程逐渐增多，施工场地随之缩小，并对周边建筑物的安全性产生了一定的影响。施工人员应采取逆作工程技术，对以上问题进行解决，尤为注重土方工程施工质量。文章就逆作工程中土方工程施工的方针与优化进行了研究分析。
关键词：逆作工程;土方工程;施工;仿真;优化
当前社会中高层建筑愈发增多，多层地下结构施工需求得以提升，并对深基坑开挖方面提出了更高的要求。逆作工程则因其高效性，在多层地下结构施工中得到了普遍运用。土方工程施工是其中的重要内容，为确保施工质量，施工人员还应积极引入现代化仿真技术，对施工方案予以优化，从而得出最佳方案，以最低成本，完成最高质量的工程建设。
一、逆作工程中土方工程施工的概况
逆作工程主要是借助工程桩接到地面的临时支柱与挡土墙、顶板的支撑力量，以地上至地下的顺序，开展地下施工。从而在建筑施工过程中，实现上、下两方的同时施工。逆作工程下的土方工程施工，必须遵循一定的'原则。主要原则有：①施工人员必须遵循盆式加抽条开挖原则。分层开挖，每层土体都需要保持不超出2.5m，确保抽条挖土的对称和加撑的平衡性;②施工人员应保证地上建筑物的安全性。通过机械及手推车的同时运用，开展挖土和运土工作。并随时对水平数值等进行测量，避免存在超挖、抽条挖土不对称等情况。挖土应避免对立柱四周挖空，以便立柱受力不均。并要求机械尽量远离工程桩、井点等，以免发生碰撞。同时垫层应随挖虽捣，全部完成后才能够进行地下一层楼板施工;③施工人员应具体问题具体分析。对于不同区域开挖深度差距较大的情况，应先按照浅基坑的标准进行开挖，并在垫层完成后，继续开挖较深部位。在开挖前，施工人员必须设置临时支撑，并采取相应手段稳固边坡，保证施工安全。逆作工程中土方工程施工具有工程量较大、工期较长、所运用机械较多、施工环节交错、受自然因素影响较大等特点。在实际施工中，施工人员还应构建包含土方开挖子系统、土方外运子系统以及人工运输子系统的逆作取土施工出土系统，从而实现标准化、系统化、流程化的逆作工程土方工程施工，使施工人员更好的掌握土方施工各个环节[1]。
二、逆作工程中土方工程施工的仿真
土方开挖中的各子系统是由排队服务系统构成的，因此在仿真过程中需要建立以排队论为基础的土方装运系统。排队系统又称随机服务系统，通过研究，可明确其概率统计规律，此后对其展开优化。该系统是由输入输出过程、排队规则及服务规则构成的，其涉及的参数指标主要有队长、排队长，等待及逗留时间、忙期及闲期等。在仿真作用下，改善了建模环境，使仿真环境具有了一体化特点。具体流程如下：系统分析、仿真建模、程序设计、仿真运行及结果分析。在建立土方工程仿真模型过程中利用循环网络，通常由流水单元、矢线及节点构成，具体模型有首层大开挖循环网络模型、暗挖地下各层循环网络模型及逆作施工循环网络模型等。
三、逆作工程中土方工程施工的优化
3.1首层大开挖过程优化
以现场条件为基础，分为A、B两个施工区域。为了便于计算，假设两个区域工作效率相同，各个工序同步进行，选取其中B区域进行仿真优化计算。以循环网络模型为基础，编写仿真程序进行计算，模拟运行100次，即控制节点处m=0，将每个机械台班设为12小时，存储运行结果。根据仿真数据得出的分析曲线来进行优化分析可知：在采用挖掘机与不同数量配套施工的过程中，装载机利用效率随着自卸汽车数量的增加而提升。但如果汽车数量配置过多，会提升汽车排队等待时间，增加施工成本，资源会造成一定浪费。为了平衡工期、利用效率、成本，优化方案为10～12辆汽车与一台挖掘机配套施工。以此类推，进行两台挖掘机的配套方案优化，经过分析可知，挖掘机数量的增加会降低其工作效率，增加汽车使用数量，虽然汽车使用率提升和工期缩短有着一定优势，但机械台班损失费用较大，在实际施工的过程中，将这种方案作为需要缩短工期时的应急预案[2]。
3.2地下二、三、四层暗挖过程优化
首先开挖中间部分，保证空气流通和施工安全，从取土口将小挖掘机吊入到地下，之后挖通通道，最后以取土口为中心向四周进行开挖。仿真过程中，以工程施工实际为依据，简化施工过程，假设每个出土口效率一致，选取一个出土口进行仿真计算。根据仿真结果及仿真优化曲线走势图，以灵敏度分析方法为基础，将挖机数量和手推车作为控制变量，不断改变二者数量来选择最终符合实际情况的优化施工方案。
3.3优化对比
通过优化前后对比可知，优化之前，该项目土方工程费用为317万元，预计工期在77天。利用文章提出的仿真优化过程，优化之后工程费用为270万元，降低了47万元，工期为63天，减少了14天。由此可见，仿真模型及优化策略是可行的，且效果良好。此外，结合上述分析环境和工程实际，在不同机械配置方案下选择适应的施工方案，能够实现对资源配置的有效优化，实现人员与机械的最优化组合。在施工机械和人工配置方案一定的基础上，通过仿真优化，得到了工期最短的施工方案和配置方案及施工费用的方案。出于施工进度和施工成本的不同考虑，用户可以针对性的选择优化方案[3]。
四、结束语
综上所述，逆作工程作为重要的施工形式，其常见于高层建筑施工。为了保证施工效率与质量，文章探讨了逆作工程中土方工程施工的仿真与优化，相信，日后仿真方法将更加丰富，施工成效将更加显著。
参考文献：
[1]李静,周明乾,房国琳,等.逆作工程中封盖挖土施工的优化设计[J].基建优化,2013,13(6):209-211.
[2]关雪梅.大型深基坑逆作法施工中的若干工艺技术问题研究[D].同济大学,2013.
[3]张颂娟,蒋洪涛.网络循环技术在土方工程中的应用[J].辽宁交通科技,2015,(5):19-21.
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