深基坑變形監(jiān)測(cè)及變形機(jī)理與規(guī)律分析

顧瑩 靳圣齋 東營(yíng)市勘察測(cè)繪院

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，建筑工程的數(shù)量也越來越多，但我國(guó)土地資源也因此呈現(xiàn)資源短缺的情況，土地價(jià)格也不斷上漲，要節(jié)約用地提升土地空間利用率就需要將地下空間的價(jià)值發(fā)揮出來，高層建筑與地下空間開發(fā)中關(guān)鍵構(gòu)成就是基坑工程，深度從過去的5m延伸到12m之上，本文主要分析了深基坑的變形監(jiān)測(cè)并探討了變形預(yù)測(cè)。

一、深基坑變形監(jiān)測(cè)

深基坑變形有兩方面，豎直方向出現(xiàn)沉降變形以及水平方向出現(xiàn)位移，變形不同就需要針對(duì)性的采用手段展開監(jiān)測(cè)，進(jìn)而使全部變形問題都控制在合適的范圍中。

（一）水平方向監(jiān)測(cè)

將深基坑同水平方向進(jìn)行標(biāo)記，通過全站儀對(duì)該直線中所有點(diǎn)變形量進(jìn)行監(jiān)測(cè)，從而讓全部點(diǎn)維持在一條直線中，其中產(chǎn)生的偏差量是深基坑水平方向變形導(dǎo)致的。由于其變形是無法規(guī)避的，那么這部分水平方向監(jiān)測(cè)量存在不對(duì)上層建筑產(chǎn)生影響且合理的偏差量，其水平變形控制在合適區(qū)間中并滿足建筑要求。

（二）豎直方向監(jiān)測(cè)

由于豎直方向出現(xiàn)沉降變形在精度方面的要求不同，按照施工詳細(xì)監(jiān)測(cè)方式展開監(jiān)測(cè)，在需要高精度要求的情況下，通常使用閉合水準(zhǔn)測(cè)量的形式，在不需要高精度要求的情況下，一般使用一站點(diǎn)監(jiān)測(cè)多監(jiān)測(cè)點(diǎn)的形式。

二、監(jiān)測(cè)誤差

深基坑監(jiān)測(cè)工作中通常會(huì)產(chǎn)生比較大的誤差，這部分誤差出現(xiàn)的原因是因?yàn)榫唧w情況以及監(jiān)測(cè)形式的不同而導(dǎo)致的，我國(guó)深基坑監(jiān)測(cè)的方法通常使用的是靜態(tài)監(jiān)測(cè)的形式，其指的是短次數(shù)短時(shí)間地監(jiān)測(cè)靜態(tài)數(shù)據(jù)，此形式一般只對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)展開監(jiān)測(cè)，只匹配此時(shí)的深基坑現(xiàn)狀。但深基坑無時(shí)無刻都在承受多種壓力，這部分壓力隨時(shí)都在出現(xiàn)改變，這部分改變就導(dǎo)致了誤差存在，通過靜態(tài)監(jiān)測(cè)的形式來了解深基坑的變化，這部分誤差在固定區(qū)間中，難以進(jìn)行精確的判斷，另外此不準(zhǔn)確的監(jiān)測(cè)形式會(huì)伴隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展而逐步被淘汰出市場(chǎng)。

三、改良監(jiān)測(cè)方式

先要?jiǎng)討B(tài)匹配具體情況與監(jiān)測(cè)，使其能夠?qū)崟r(shí)開展。當(dāng)前我國(guó)信息化監(jiān)測(cè)的動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)和施工新技術(shù)能夠非常好的處理動(dòng)靜監(jiān)測(cè)不協(xié)調(diào)的問題。隨著信息化發(fā)展的進(jìn)程加快，互聯(lián)網(wǎng)支持的一系列產(chǎn)業(yè)是今后發(fā)展的主流方向。大數(shù)據(jù)的產(chǎn)生能夠使人們動(dòng)態(tài)地將深基坑監(jiān)測(cè)畫面與結(jié)果動(dòng)態(tài)模擬出來，通過互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控深基坑變形的每一個(gè)階段過程，對(duì)變形情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，通過互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)能夠全面推測(cè)監(jiān)測(cè)結(jié)果，對(duì)之后出現(xiàn)的水平位移，水土壓力，沉降變形等詳細(xì)數(shù)據(jù)能夠準(zhǔn)確預(yù)測(cè)出來，實(shí)時(shí)監(jiān)控深基坑，通過具體監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)以及互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)分析數(shù)據(jù)展開對(duì)比，從而能夠?qū)ι罨幼冃胃泳珳?zhǔn)地進(jìn)行監(jiān)控。在動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)過程中應(yīng)用動(dòng)態(tài)的方法，信息化全面管理和監(jiān)控，是深基坑監(jiān)測(cè)發(fā)展的必然方向。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展，該動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的形式將是我國(guó)深基坑研究的側(cè)重點(diǎn)內(nèi)容之一。

四、深基坑變形預(yù)測(cè)方法

（一）傳統(tǒng)模型預(yù)測(cè)和數(shù)值分析

回歸分析和經(jīng)驗(yàn)類比的預(yù)測(cè)模型要非常多的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，具有一定的局限性，對(duì)系統(tǒng)變化過程描述非常不利。數(shù)值法具有一定精確性，因基坑邊坡影響因素具有一系列不確定性，導(dǎo)致此方法過于概化，很難帶來可靠分析結(jié)果。

（二）灰色系統(tǒng)

灰色系統(tǒng)理論上來說，一些未知和已知系統(tǒng)為灰色系統(tǒng)，其為有序且整體的，無序的數(shù)據(jù)有著一定規(guī)律，科學(xué)處理之后能夠體現(xiàn)規(guī)律性，建設(shè)位移灰色預(yù)測(cè)動(dòng)態(tài)模型來預(yù)測(cè)變形。其中GM（1，1）模型最為普遍，灰色預(yù)測(cè)模型大部分情況中較為粗糙，是由于該模型需要累加生成數(shù)列有灰指數(shù)的規(guī)律，如此才可以通過對(duì)應(yīng)微分方程擬合。

（三）神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)

通過物理可實(shí)現(xiàn)設(shè)備或是利用計(jì)算機(jī)對(duì)人腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)功能和結(jié)構(gòu)進(jìn)行模擬，在別的領(lǐng)域中應(yīng)用，通過簡(jiǎn)單處理單元來連接進(jìn)而成為復(fù)雜系統(tǒng)，學(xué)習(xí)與容錯(cuò)功能非常強(qiáng)，不用教學(xué)模型，可以在分類，預(yù)測(cè)，非線性回歸以及模式識(shí)別等數(shù)據(jù)處理中應(yīng)用，大部分情況中，效果要好過傳統(tǒng)的處理方法，BP網(wǎng)絡(luò)是當(dāng)前最常應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)。利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理問題一般分為下面幾點(diǎn)：一，對(duì)實(shí)際問題分析從而選擇適當(dāng)?shù)木W(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；二，對(duì)訓(xùn)練及測(cè)試樣本進(jìn)行收集并整理；三，在網(wǎng)絡(luò)中輸入訓(xùn)練樣本并展開訓(xùn)練，采用測(cè)試樣本對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能進(jìn)行檢驗(yàn)。四，向用戶提供訓(xùn)練好的網(wǎng)絡(luò)來處理具體問題。

（四）時(shí)間序列分析

當(dāng)前處理動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)最佳的手段之一就是時(shí)間序列分析，其不用對(duì)觀測(cè)值造成的影響因素進(jìn)行考慮，只需要對(duì)這部分?jǐn)?shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)規(guī)律性進(jìn)行分析。其在位移預(yù)測(cè)方面應(yīng)用時(shí)，因位移序列具有趨勢(shì)性，所以通?？煞殖蓛深?，其一是直接剔除序列趨勢(shì)，其二是提取序列趨勢(shì)。通過對(duì)建筑物沉降數(shù)據(jù)的研究，位移速率序列顯示平穩(wěn)，那么應(yīng)用趨勢(shì)性處理對(duì)第一類方式就能夠體現(xiàn)出物理意義，且計(jì)算方便。

五、結(jié)語

本文主要分析探討了深基坑變形監(jiān)測(cè)與預(yù)測(cè)研究，深基坑變形問題是當(dāng)前基建工作中的重難點(diǎn)問題，這就需要施工單位重點(diǎn)關(guān)注怎樣做好監(jiān)測(cè)與預(yù)測(cè)工作。隨著互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，怎樣結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)展開動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)也是施工單位需要重點(diǎn)考慮的問題之一。