灰色模型在預測建筑物基礎沉降中的應用

鐘艷霞

摘 要：文章簡要介紹了變形監測的內容、技術及變形監測的方法，在此基礎上介紹了灰色模型的概念，模型建立的原理。建筑物沉降對人民的人身安全有著很大的影響。所以對建筑物基礎進行安全監測來評定建筑物安全狀況具有重要意義。文章對預測建筑物基礎沉降進行了建模。

關鍵詞：建筑物基礎沉降；變形監測；灰色預測模型；精度評估

1 概述

某小區住宅樓為10層框架結構 ，建筑面積為7300m2，基礎采用振沖碎石樁加固，因該地區缺乏采用振沖碎石樁加固經驗，所以，工程進行了嚴格的沉降監測，并根據具體情況設置了4個觀測點（即變量個數n=4），對其沉降累計值進行建模并預測。觀測資料以2周為一個周期，采用8個周期的累計沉降值序列，其中，前6個周期用來建模，后2個周期用來檢驗預測值的準確性。

觀測點初始觀測序列為： ，

其一次累加生成序列為：

計算一次累加均值序列得矩陣：

根據H（LTL）-1LTY得：

由此得模型參數：

計算一次累加序列預測值：

還原x（1），求得多點變形的擬合值及預測值x（0），并計算殘差詳見表1。

表1 多點變形的擬合值、預測值及殘差

計算模型的擬合精度σ=0146，通過第7，第8個周期的預測值與實測值進行對比說明，所選的多變量模型預測的沉降值與實測值十分接近，預測精度較高，故該方法可用于建筑物沉降預測。

2 結束語

本文通過預測建筑物基礎沉降的工程實例，得出如下結論：

（1）該工程實例及預測精度證明在觀測建筑物基礎沉降中可以利用多變量灰色預測模型進行評價。

（2）本文發現，有多個相關性較強的變量同時進入多變量灰色預測模型時，有時會發生矩陣奇異現象。

（3）通過工程實例可看出，多變量灰色預測模型其建模方法簡單，同時該模型減少了觀測誤差的影響，避免了單點建模的不足，提高了預測精度，是一種非線性預測模型.所建立的模型，對工程基礎的沉降進行了預測分析，其預測結果與實測數據基本吻合，說明了該方法的合理性和可行性，尤其對一些整體性建筑或構筑物進行沉降變形預報十分有效，具有很大的工程意義和經濟價值。

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