深基坑變形監測及變形機理與規律分析

顧瑩 靳圣齋 東營市勘察測繪院

隨著我國經濟的快速發展，建筑工程的數量也越來越多，但我國土地資源也因此呈現資源短缺的情況，土地價格也不斷上漲，要節約用地提升土地空間利用率就需要將地下空間的價值發揮出來，高層建筑與地下空間開發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測并探討了變形預測。

一、深基坑變形監測

深基坑變形有兩方面，豎直方向出現沉降變形以及水平方向出現位移，變形不同就需要針對性的采用手段展開監測，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避的，那么這部分水平方向監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間中并滿足建筑要求。

（二）豎直方向監測

由于豎直方向出現沉降變形在精度方面的要求不同，按照施工詳細監測方式展開監測，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，一般使用一站點監測多監測點的形式。

二、監測誤差

深基坑監測工作中通常會產生比較大的誤差，這部分誤差出現的原因是因為具體情況以及監測形式的不同而導致的，我國深基坑監測的方法通常使用的是靜態監測的形式，其指的是短次數短時間地監測靜態數據，此形式一般只對實時數據展開監測，只匹配此時的深基坑現狀。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改變，這部分改變就導致了誤差存在，通過靜態監測的形式來了解深基坑的變化，這部分誤差在固定區間中，難以進行精確的判斷，另外此不準確的監測形式會伴隨著我國經濟的快速發展而逐步被淘汰出市場。

三、改良監測方式

先要動態匹配具體情況與監測，使其能夠實時開展。當前我國信息化監測的動態設計和施工新技術能夠非常好的處理動靜監測不協調的問題。隨著信息化發展的進程加快，互聯網支持的一系列產業是今后發展的主流方向。大數據的產生能夠使人們動態地將深基坑監測畫面與結果動態模擬出來，通過互聯網技術，能夠實時監控深基坑變形的每一個階段過程，對變形情況進行實時監控，通過互聯網大數據能夠全面推測監測結果，對之后出現的水平位移，水土壓力，沉降變形等詳細數據能夠準確預測出來，實時監控深基坑，通過具體監測數據以及互聯網大數據分析數據展開對比，從而能夠對深基坑變形更加精準地進行監控。在動態監測過程中應用動態的方法，信息化全面管理和監控，是深基坑監測發展的必然方向。隨著我國經濟建設的快速發展，該動態監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）傳統模型預測和數值分析

回歸分析和經驗類比的預測模型要非常多的監測數據，具有一定的局限性，對系統變化過程描述非常不利。數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

灰色系統理論上來說，一些未知和已知系統為灰色系統，其為有序且整體的，無序的數據有著一定規律，科學處理之后能夠體現規律性，建設位移灰色預測動態模型來預測變形。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列有灰指數的規律，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，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據處理中應用，大部分情況中，效果要好過傳統的處理方法，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的網絡結構；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

當前處理動態數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，只需要對這部分數據統計規律性進行分析。其在位移預測方面應用時，因位移序列具有趨勢性，所以通常可分成兩類，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據的研究，位移速率序列顯示平穩，那么應用趨勢性處理對第一類方式就能夠體現出物理意義，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測與預測工作。隨著互聯網的快速發展，怎樣結合互聯網展開動態監測也是施工單位需要重點考慮的問題之一。