基于帕累托最优解算法的水泥搅拌桩施工一次合格率优化研究
Optimization Study on the One-Time Pass Rate of Cement Mixing Pile Construction Based on the Pareto Optimal Solution Algorithm
DOI: 10.12677/hjce.2026.1510235, PDF,   
作者: 邹家华:广州市从化区公共建设项目代建中心,广东 广州;吴飞龙*, 刘智华, 岳未森, 杨青龙, 刘华森, 曹 盟, 张 欣:中铁隧道集团二处有限公司,河北 廊坊;康钦容:武汉工程大学资源与安全工程学院,湖北 武汉
关键词: 水泥搅拌桩;施工质量;一次合格率;帕累托最优解;多目标优化;Cement Mixing Pile; Construction Quality; One-Time Pass Rate; Pareto Optimal Solution; Multi-Objective Optimization
摘要: 本文以广丰汽车城基础配套设施(一期)软基处理工程为例,针对软土地基水泥搅拌桩施工一次合格率偏低问题,采用随机抽样与要因分析,识别出桩长不足、桩身水泥土强度不足、桩身完整性差三大核心质量问题,确定水泥用量不足、机械设备性能差、作业面环境差为主要影响因素。为平衡质量、成本与工期之间的目标冲突,引入帕累托最优解算法开展多目标决策优化,构建“可行性–经济性–时间性”多目标优化模型,得出控制提升速度、增设全自动记录仪的核心对策及软弱地基换填的辅助对策。优化后,施工一次合格率从92%提升至97.5%,巩固期合格率稳定在98%以上。
Abstract: Taking the soft-soil foundation treatment project for the Phase-I infrastructure supporting facilities of Guangfeng Auto City as a case study, this paper addresses the low one-time acceptance rate of cement-soil mixing piles in soft-ground conditions. Random sampling and root-cause analysis are adopted to identify three core quality defects, namely insufficient pile length, inadequate strength of cement-oil pile body and poor pile integrity. Insufficient cement dosage, poor equipment performance and unfavorable working-surface conditions are confirmed as the principal influencing factors. To resolve the objective conflicts among quality, cost and construction duration, the Pareto optimal-solution algorithm is introduced for multi-objective decision-making optimization. A multi-objective optimization model framed by “feasibility‑economy‑timeliness” is established. Core countermeasures, including controlling pile-lifting speed and installing full-automatic recorders, together with the auxiliary measure of soft-ground replacement, are obtained. After optimization, the one-time acceptance rate of construction rises from 92% to 97.5%, and the pass rate remains stably above 98% during the consolidation period.
文章引用:邹家华, 吴飞龙, 刘智华, 岳未森, 杨青龙, 刘华森, 曹盟, 张欣, 康钦容. 基于帕累托最优解算法的水泥搅拌桩施工一次合格率优化研究[J]. 土木工程, 2026, 15(10): 28-37. https://doi.org/10.12677/hjce.2026.1510235

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