深基坑變形監(jiān)測及變形機理與規(guī)律分析

顧瑩 靳圣齋 東營市勘察測繪院

隨著我國經濟的快速發(fā)展，建筑工程的數(shù)量也越來越多，但我國土地資源也因此呈現(xiàn)資源短缺的情況，土地價格也不斷上漲，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值發(fā)揮出來，高層建筑與地下空間開發(fā)中關鍵構成就是基坑工程，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)測并探討了變形預測。

一、深基坑變形監(jiān)測

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性的采用手段展開監(jiān)測，進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

將深基坑同水平方向進行標記，通過全站儀對該直線中所有點變形量進行監(jiān)測，從而讓全部點維持在一條直線中，其中產生的偏差量是深基坑水平方向變形導致的。由于其變形是無法規(guī)避的，那么這部分水平方向監(jiān)測量存在不對上層建筑產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

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

二、監(jiān)測誤差

深基坑監(jiān)測工作中通常會產生比較大的誤差，這部分誤差出現(xiàn)的原因是因為具體情況以及監(jiān)測形式的不同而導致的，我國深基坑監(jiān)測的方法通常使用的是靜態(tài)監(jiān)測的形式，其指的是短次數(shù)短時間地監(jiān)測靜態(tài)數(shù)據，此形式一般只對實時數(shù)據展開監(jiān)測，只匹配此時的深基坑現(xiàn)狀。但深基坑無時無刻都在承受多種壓力，這部分壓力隨時都在出現(xiàn)改變，這部分改變就導致了誤差存在，通過靜態(tài)監(jiān)測的形式來了解深基坑的變化，這部分誤差在固定區(qū)間中，難以進行精確的判斷，另外此不準確的監(jiān)測形式會伴隨著我國經濟的快速發(fā)展而逐步被淘汰出市場。

三、改良監(jiān)測方式

先要動態(tài)匹配具體情況與監(jiān)測，使其能夠實時開展。當前我國信息化監(jiān)測的動態(tài)設計和施工新技術能夠非常好的處理動靜監(jiān)測不協(xié)調的問題。隨著信息化發(fā)展的進程加快，互聯(lián)網支持的一系列產業(yè)是今后發(fā)展的主流方向。大數(shù)據的產生能夠使人們動態(tài)地將深基坑監(jiān)測畫面與結果動態(tài)模擬出來，通過互聯(lián)網技術，能夠實時監(jiān)控深基坑變形的每一個階段過程，對變形情況進行實時監(jiān)控，通過互聯(lián)網大數(shù)據能夠全面推測監(jiān)測結果，對之后出現(xiàn)的水平位移，水土壓力，沉降變形等詳細數(shù)據能夠準確預測出來，實時監(jiān)控深基坑，通過具體監(jiān)測數(shù)據以及互聯(lián)網大數(shù)據分析數(shù)據展開對比，從而能夠對深基坑變形更加精準地進行監(jiān)控。在動態(tài)監(jiān)測過程中應用動態(tài)的方法，信息化全面管理和監(jiān)控，是深基坑監(jiān)測發(fā)展的必然方向。隨著我國經濟建設的快速發(fā)展，該動態(tài)監(jiān)測的形式將是我國深基坑研究的側重點內容之一。

四、深基坑變形預測方法

（一）傳統(tǒng)模型預測和數(shù)值分析

回歸分析和經驗類比的預測模型要非常多的監(jiān)測數(shù)據，具有一定的局限性，對系統(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，導致此方法過于概化，很難帶來可靠分析結果。

（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)據有著一定規(guī)律，科學處理之后能夠體現(xiàn)規(guī)律性，建設位移灰色預測動態(tài)模型來預測變形。其中GM（1，1）模型最為普遍，灰色預測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，如此才可以通過對應微分方程擬合。

（三）神經網絡預測

通過物理可實現(xiàn)設備或是利用計算機對人腦神經網絡功能和結構進行模擬，在別的領域中應用，通過簡單處理單元來連接進而成為復雜系統(tǒng)，學習與容錯功能非常強，不用教學模型，可以在分類，預測，非線性回歸以及模式識別等數(shù)據處理中應用，大部分情況中，效果要好過傳統(tǒng)的處理方法，BP網絡是當前最常應用的網絡。利用神經網絡處理問題一般分為下面幾點：一，對實際問題分析從而選擇適當?shù)木W絡結構；二，對訓練及測試樣本進行收集并整理；三，在網絡中輸入訓練樣本并展開訓練，采用測試樣本對網絡性能進行檢驗。四，向用戶提供訓練好的網絡來處理具體問題。

（四）時間序列分析

當前處理動態(tài)數(shù)據最佳的手段之一就是時間序列分析，其不用對觀測值造成的影響因素進行考慮，只需要對這部分數(shù)據統(tǒng)計規(guī)律性進行分析。其在位移預測方面應用時，因位移序列具有趨勢性，所以通?？煞殖蓛深?，其一是直接剔除序列趨勢，其二是提取序列趨勢。通過對建筑物沉降數(shù)據的研究，位移速率序列顯示平穩(wěn)，那么應用趨勢性處理對第一類方式就能夠體現(xiàn)出物理意義，且計算方便。

五、結語

本文主要分析探討了深基坑變形監(jiān)測與預測研究，深基坑變形問題是當前基建工作中的重難點問題，這就需要施工單位重點關注怎樣做好監(jiān)測與預測工作。隨著互聯(lián)網的快速發(fā)展，怎樣結合互聯(lián)網展開動態(tài)監(jiān)測也是施工單位需要重點考慮的問題之一。