建筑深基坑变形监测及变形预测研究

建筑深基坑变形监测及变形预测研究

于涛

于涛

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摘要：建筑深基坑的变形监测及预测是十分重要的工作内容，只要达到标准且处理好各个细节才能够顺利展开施工。建筑安全稳定性被越来越多的人重视，深基坑的变形监测及预测研究能够在一定程度上保证建筑的安全稳定性，质量良好的深基坑能够带给建设工程安全保障，同时还是建筑安全的基本条件。基坑需要达到变形与强度两点要求，要有充分的强度支撑建筑，另外因向下施工条件，其变形问题也是需要注意的重点问题，将变形控制在合适的区间中需要有关人员深入探讨。

关键词：深基坑；变形；预测

我国经济的快速发展，建筑工程的数量也越来越多，但我国土地资源呈短缺但确实，土地价格也不断上涨，要节约用地提升土地空间利用率就需要将地下空间但价值发挥出来，高层建筑与地下空间开发中关键构成就是基坑工程，深度从过去但5m延伸到12m之上，本文主要分析了深基坑的变形监测并探讨了变形预测。

1建筑深基坑变形

建筑基础工程就是基坑，要使建筑的使用寿命增长那么就需要保障基坑的稳定性，其建设要满足变形与强度两点需要，以下将分析建筑深基坑变形影响条件。

1.1坑底隆起问题

土地本身在塑性平衡当中，在开挖上层土地时，会导致下层土地由于卸荷的作用导致塑性回弹变形，另外底部被环境因素影响基地土地吸水会出现膨胀情况导致出现变形，另外维护墙底部也会出现变形，导致坑底产生隆起问题。

1.2维护墙挤压位移

该问题是因开挖深基坑时由于基坑土地原始应力变化而使应力挤压造成维护墙被挤压出现位移情况，这类问题施工单位需要对其严密控制，将挤压位移情况控制在合适的区间里，防止因此影响到工程的正常开展。土地应力有一个平衡点，可以处于静止，施工单位开挖深基坑的过程中，顺着水平方向开挖以后，周围垂直方向土地应力的平衡被破坏，导致深基坑墙外侧土地主动土压力，另外在进行开挖时，内侧底部会产生被动土压力作用在墙面上。进而使深基坑维护墙在开挖初期就导致位移变形问题，使实际开挖的墙体与设计的维护强体在工程开始之初就出现了数据差。外侧土地压力造成墙体于基坑内部水平方向产生位移情况，另外在底部因土地隆起产生被动压力，使围护墙体出现向上位移，这部分位移是维护墙体被挤压而形成的。

2深基坑变形监测

深基坑变形有两方面，竖直方向出现沉降变形以及水平方向出现位移，变形不同就需要针对性的采用手段展开监测，进而使全部变形问题都控制在合适都范围中。

2.1水平方向监测

将深基坑同水平方向进行标记，通过经纬仪对该直线中所有点变形量进行监测，从而让全部点维持在一条直线中，其中产生偏差量是通过深基坑水平方向变形导致对。由于其变形是无法规避对变形，那么这部分水平方向监测量存在不对上层建筑产生影响且合理对偏差量，其水平变形控制在合适区间中并满足建筑要求。

2.2竖直方向监测

由于竖直方向出现沉降变形在精度方面对要求不同，按照施工详细监测方式展开监测，在需要高精度要求的情况下，通常使用闭合水准测量对形式，在不需要高精度要求的情况下，一般使用一站点检测多监测点的形式。

3监测误差

深基坑监测工作中通常会产生比较大的误差，这部分误差出现的原因是因为具体情况以及监测形式的不同而导致的，我国深基坑监测的方法通常使用的是静态检测的形式，其指的是短次数短时间地检测静态数据，此形式一般只对实时数据展开监测，只匹配此时的深基坑现状。但深基坑无时无刻都在承受多种压力，这部分压力随时都在出现改变，这部分改变就导致了误差存在，通过静态监测都形式来了解深基坑的变化，这部分误差在固定区间中，难以进行精确地判断，另外此不准确的监测形式会伴随着我国经济于基建工程的快速发展而逐步被淘汰出市场。

4注意方面

在已有的条件下监测深基坑会有固定误差存在，这部分误差是在所难免的，是因动态深基坑改变以及静态监测方法间的偏差导致的，而在当前已有的技术下，需要抓好工作当中的所有小细节，尽可能最大化地减小误差。在布控监测点的过程当中，监测人员需要深入熟悉基坑地址的细节，在通过联系理论方面的知识，通过与理论相结合的形式尽可能地降低失误。另外要使检测的频率保持在合适的范围中，对于深基坑的不断变化，要合理布控监测频率，从而尽可能地减少监测当中产生的偏差。再就是要合理科学地测量与处理数据。收集并处理数据，之后对比理论数据，通过有关数据科学地进行监测。

5改良监测方式

先要动态匹配具体情况与监测，使其能够实时开展。当前我国信息化监测的动态设计和施工新技术能够非常好的处理动静监测不协调的问题。随着信息化发展的进程加快，互联网支持的一系列产业是今后发展的主流方向。大数据的产生能够使人们动态地将深基坑监测画面与结果动态模拟出来，通过互联网技术，能够实时监控深基坑变形的每一个阶段过程，对其中对变形情况进行实时监控，通过互联网大数据能够全面推测监测结果，对之后出现的水平位移，水土压力，沉降变形等详细数据能够准确预测出来，实时监控深基坑，通过具体监测数据以及互联网大数据分析数据展开对比，从而能够对深基坑变形更加精准地进行监控。在动态监测过程中应用动态的方法，信息化全面管理和监控，是深基坑监测发展的必然方向。我国经济建设的快速发展，该动态监测的形式将是我国深基坑研究的侧重点内容之一。

6深基坑变形预测方法

6.1传统模型预测和数值分析

回归分析和经验类比的预测模型要非常多的监测数据，具有一定的局限性，对系统变化过程描述非常不利。数值法具有一定精确性，因基坑边坡影响因素具有一系列不确定性，导致此方法过于概化，很难带来可靠分析结果。

6.2灰色系统

灰色系统理论上来说，一些未知和已知系统为灰色系统，其为有序且整体都，无序都数据有着一定规律，科学处理之后能够体现规律性，建设位移灰色预测动态模型来预测变形。其中GM（1，1）模型最为普遍，灰色预测模型大部分情况中较为粗糙，是由于该模型需要累加生成数列有灰指数都规律，如此才可以通过对应微分方程拟合。

6.3神经网络预测

通过物理可实现设备或是利用计算机对人脑神经网络功能和结构进行模拟，在别的领域中应用，通过简单处理单元来连接进而成为复杂系统，学习与容错功能非常强，不用教学模型，可以在分类，预测，非线性回归以及模式识别等数据处理中应用，大部分情况中，效果要好过传统等处理方法，BP网络是当前最长应用的网络。利用神经网络处理问题一般分为下面几点：一，对实际问题分析从而选择适当的网络结构；二，对训练及测试样本进行收集并整理；三，在网络中输进训练样本并展开训练，采用测试样本对网络性能进行检验。四，向用户提供训练好的网络来处理具体问题。

6.4时间序列分析

当前处理动态数据最佳的手段之一就是时间序列分析，其不用对观测值造成影响对因素进行考虑，只有对这部分数据统计规律性进行分析。其在位移预测方面应用时，因位移序列具有趋势性，所以通常可分成两类，其一是直接剔除序列趋势，其二是提取序列趋势。通过对建筑物沉降数据对研究，位移速率序列显示平稳，那么应用趋势向处理对第一类方式就能够体现出物理意义，且计算方便。

7结语

本文主要分析探讨了深基坑变形监测与预测研究，深基坑变形问题是当前基建工作中的重难点问题，这就需要施工单位重点关注怎样做好监测与预测工作。互联网的快速发展，怎样结合互联网展开动态监测也是施工单位需要重点考虑的问题之一。

参考文献

[1]陈能辉，朱增洪.南昌百脑汇购物广场基坑监测与分析[J].江西测绘，2013，63（1）：40-41.

[2]夏才初，潘国荣.土木工程监测技术[M].中国建筑工业出版社，2012（12）.