壓差沉降監(jiān)測系統(tǒng)在建筑物沉降監(jiān)測中的應(yīng)用

18卷4期 2009年8月 　　　　　　　　　 自　然　災(zāi)　害　學(xué)　報 journalofnaturaldisasters vol.18no.4 aug.2009 　　收稿日期:2008-10-21;　修訂日期:2009-06-15 　　作者簡介:肖新華(1967-),女,副教授,主要從事建筑結(jié)構(gòu)、工程技術(shù)研究及工程項(xiàng)目管理.e-mail:420163716@qq.com 文章編號:1004-4574(2009)04-0154-04 gps技術(shù)在建筑物沉降監(jiān)測中的應(yīng)用 肖新華 (濮陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院,河南濮陽457000) 摘　要:隨著人類生活、生產(chǎn)領(lǐng)域的不斷擴(kuò)大,出現(xiàn)了越來越多的大型建筑物和工業(yè)設(shè)施。由于多種 因素的影響,這些大型建筑物和工業(yè)設(shè)施在運(yùn)營過程中都會發(fā)生某

文中研究了kalman濾波方法在建筑物沉降監(jiān)測數(shù)據(jù)處理中的應(yīng)用,并利用模擬和實(shí)際觀測數(shù)據(jù),分別采用了標(biāo)準(zhǔn)kalman濾波,抗差自適應(yīng)kalman濾波,雙自適應(yīng)因子濾波三種方案進(jìn)行了濾波處理,比較和分析了各種方案的優(yōu)點(diǎn)和不足,以指導(dǎo)實(shí)踐應(yīng)用.

建筑施工中,沉降觀測是監(jiān)測建筑物是否安全的重要環(huán)節(jié)。為此,將灰色系統(tǒng)理論應(yīng)用于建筑物沉降變形數(shù)據(jù)分析,結(jié)合實(shí)例,驗(yàn)證了灰色gm(1,1)預(yù)測方法在建筑物沉降監(jiān)測中應(yīng)用的可行性和可靠性。

該文提出了穩(wěn)健灰色模型,并將其應(yīng)用于某建筑物沉降的預(yù)測。結(jié)果表明,穩(wěn)健gm(1,1)模型比常規(guī)gm(1,1)模型具有更好的抗干擾性能和受異常點(diǎn)影響小的優(yōu)點(diǎn),更具有預(yù)測應(yīng)用價值。同時還編寫了計(jì)算機(jī)程序?qū)疑A(yù)測過程進(jìn)行電腦處理,大大減少了工作量。

針對經(jīng)典verhulst模型背景值建模機(jī)理的不嚴(yán)密和初始值設(shè)定的不科學(xué)性,給出了灰導(dǎo)數(shù)改進(jìn)模型及模型參數(shù)的最優(yōu)估計(jì)式。采用原始數(shù)據(jù)一次累加與其擬合值的殘差平方和最小作為約束準(zhǔn)則,推導(dǎo)出虛擬初始值的計(jì)算公式,建立了無需設(shè)定初始值約束的優(yōu)化模型,并以南水北調(diào)工程沉降監(jiān)測實(shí)例驗(yàn)證了模型預(yù)測精度,為沉降監(jiān)測中長期預(yù)報建模提供了合理的解決方案。

建筑物的沉降觀測是保證建筑物安全科學(xué)施工的重要保障之一,在水準(zhǔn)測量困難的情況下可以利用全站儀無儀高法替代水準(zhǔn)進(jìn)行沉降觀測.本文在分析全站儀無儀高法高程測量精度的基礎(chǔ)上,成功將該方法應(yīng)用到建筑物的沉降監(jiān)測中,擴(kuò)展了同類工程沉降監(jiān)測的方法.

簡要介紹了時間序列分析的基本原理及方法、數(shù)據(jù)識別、建模和預(yù)報及其在變形監(jiān)測數(shù)據(jù)處理中的應(yīng)用。結(jié)合華景新城二區(qū)六期20號樓的一個監(jiān)測點(diǎn)(j101)連續(xù)20期的觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行了計(jì)算分析,實(shí)際工程應(yīng)用表明,該模型能準(zhǔn)確監(jiān)測和預(yù)報建筑的變形,具有很強(qiáng)的實(shí)際應(yīng)用價值。

在建筑物的沉降監(jiān)測中,采用時間序列方法對觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理,建立建筑物的動態(tài)沉降預(yù)測模型,并對其沉降趨勢進(jìn)行預(yù)測.從而選擇合適的解決方案和采取相應(yīng)的地基處理措施,把沉降量限定在允許范圍內(nèi)是極為重要的.介紹了時間序列分析方法中的ar模型,ar模型階數(shù)的確定、參數(shù)估計(jì)、模型檢驗(yàn)以及預(yù)報分析的方法,并結(jié)合某建筑物沉降觀測的數(shù)據(jù)為例進(jìn)行說明.

建筑物的變形是多方面原因共同作用的結(jié)果,研究其變化規(guī)律,合理預(yù)測建筑物的變形趨勢,一直是變形監(jiān)測研究的熱點(diǎn)問題。以黑龍江省哈爾濱市某建筑物為例,采用gm(1,1)模型對沉降監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測分析,結(jié)果顯示實(shí)測值與預(yù)測值吻合較好,充分證實(shí)該模型對建筑物的變形預(yù)測具有可行性,是一種較好的方法。

時間序列分析是一種動態(tài)的數(shù)據(jù)處理方法,廣泛應(yīng)用于數(shù)據(jù)處理中。變形監(jiān)測是一種延續(xù)性的數(shù)據(jù)收集過程,本文通過介紹時間序列分析方法,驗(yàn)證其在建筑物沉降監(jiān)測中的適用性。變形監(jiān)測的最終目的是為了預(yù)測,保證工程的安全進(jìn)行。針對預(yù)測步長越長精度越低的問題,進(jìn)一步地,在獲取新數(shù)據(jù)之后,利用原預(yù)測值進(jìn)行修正預(yù)測,在盡量少的增加工作量的基礎(chǔ)上,充分利用新獲得數(shù)據(jù)較好的提高了預(yù)測精度。

針對insar在城市建筑物沉降監(jiān)測中的精度評估需求，以天津市市內(nèi)六區(qū)同步采集的sar數(shù)據(jù)、水準(zhǔn)數(shù)據(jù)為例進(jìn)行兩者的差異性分析，提出采用距離加權(quán)法、沉降量指標(biāo)來實(shí)現(xiàn)兩者的時空一致性。在此基礎(chǔ)上參考建筑物沉降監(jiān)測的規(guī)范，以渤海大樓為例來對比分析insar測量、水準(zhǔn)測量的沉降量值，提出了insar技術(shù)可達(dá)到建筑物三級測量精度指標(biāo)。

針對傳統(tǒng)非等間距gm(1,1)模型在建筑物沉降監(jiān)測中預(yù)測精度不夠高的問題,提出了一種新的非等間距gm(1,1)建模方法。此法基于初始條件改進(jìn)及把灰色微分方程的白化方程中的灰導(dǎo)數(shù)用離散形式進(jìn)行表示的改進(jìn)相結(jié)合、提高非等間距gm(1,1)模型的建模精度。結(jié)合桂林市某廣場的集商用、住房于一體的高層建筑的沉降變形監(jiān)測實(shí)例,將本模型的沉降預(yù)測的結(jié)果同文獻(xiàn)中另一非等間距gm(1,1)改進(jìn)方法進(jìn)行對比分析和檢驗(yàn),充分驗(yàn)證了建筑物沉降變形分析預(yù)報中本模型方法的可行性和優(yōu)越性,對進(jìn)一步促進(jìn)非等間距gm(1,1)模型在沉降變形預(yù)測中的應(yīng)用起到了積極的作用。

針對insar在城市建筑物沉降監(jiān)測中的精度評估需求,以天津市市內(nèi)六區(qū)同步采集的sar數(shù)據(jù)、水準(zhǔn)數(shù)據(jù)為例進(jìn)行兩者的差異性分析,提出采用距離加權(quán)法、沉降量指標(biāo)來實(shí)現(xiàn)兩者的時空一致性。在此基礎(chǔ)上參考建筑物沉降監(jiān)測的規(guī)范,以渤海大樓為例來對比分析insar測量、水準(zhǔn)測量的沉降量值,提出了insar技術(shù)可達(dá)到建筑物三級測量精度指標(biāo)。

結(jié)合某建筑物沉降監(jiān)測數(shù)據(jù),運(yùn)用灰色預(yù)測gm(1,1)模型,探討該建筑物沉降的動態(tài)變化規(guī)律,為其安全性診斷提供必要的信息。與實(shí)測結(jié)果對比表明,gm(1,1)模型對其沉降趨勢符合度較高,驗(yàn)證了灰色gm(1,1)預(yù)測方法在建筑物沉降監(jiān)測中應(yīng)用的可行性和可靠性。

據(jù)調(diào)查,當(dāng)前填海區(qū)域建筑地基處理主要采用的是軟基處理手段,也就是在短時間內(nèi),通過先進(jìn)技術(shù)手段的利用使土層迅速固結(jié),在填土開發(fā)之前就完成大部分的沉降過程,使地基達(dá)到一定的穩(wěn)定狀態(tài)。近年來,填海區(qū)域建筑物沉降仍然難以避免,鑒于此,本文對填海區(qū)域建筑物沉降的原因進(jìn)行深入的分析,并對建筑物沉降監(jiān)測的特點(diǎn)以及基本要求進(jìn)行歸納總結(jié),最后對填海區(qū)域建筑物沉降監(jiān)測提出幾點(diǎn)建議。旨在促進(jìn)填海區(qū)域建筑工程的質(zhì)量得到進(jìn)一步的提升。

基坑周邊建筑物沉降監(jiān)測與變形分析

建筑物沉降變形監(jiān)測技術(shù)進(jìn)展 摘要：隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的飛速發(fā)展，科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高，變形監(jiān)測發(fā)揮著越來越重要的作用，變形監(jiān) 測所研究的內(nèi)容主要涉及到三方面：變形信息的獲取、變形信息的分析與解釋、變形的預(yù)報，在近幾十年 來此三個方面都得到了迅速的發(fā)展。 關(guān)鍵詞：變形監(jiān)測；信息獲??；信息分析；變形預(yù)測 中圖分類號：[tu196.2]文獻(xiàn)標(biāo)識碼：a thebuilding'ssettlementdeformationmonitoringtechnology progress abstract:withtherapiddevelopmentofeconomicconstruction,scientificandtechnologicallevelofcontinuous improvement,deformationmonitoringi

對基坑周邊的建筑物進(jìn)行沉降監(jiān)測是基坑施工過程中不可缺少的工作,它關(guān)系到基坑周邊建筑物的質(zhì)量安全問題.以福州火車北站改擴(kuò)建工程安置地為例對此做了研究,結(jié)果表明建立的預(yù)測模型有效地預(yù)測了建筑物的變形情況,充分證明了利用現(xiàn)有的監(jiān)測和預(yù)測技術(shù),可以預(yù)測建筑物變形程度,降低安全風(fēng)險,保障人類的居住安全.

高層建筑進(jìn)行全面的、系統(tǒng)的、長期的沉降觀測，掌握其沉降規(guī)律。發(fā)現(xiàn)異常，及時分析原因，并采取工程補(bǔ)救措施，對于確保樁基高層建筑物在施工期間和投入運(yùn)營后的安全，具有非常重要的意義。相信隨著現(xiàn)代高層建筑隨著社會生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，先進(jìn)的儀器的廣泛應(yīng)用，測量精度的越來越高，沉降觀測的技術(shù)必定會越來越成熟，為設(shè)計(jì)、施工提供更加可靠的資料及相應(yīng)的沉降參數(shù)。本文介紹了沉降監(jiān)測的內(nèi)容及意義，介紹了在沉降監(jiān)測中誤差的來源：觀測者、儀器及外界條件，對沉降監(jiān)測的誤差進(jìn)行分析并介紹了提高監(jiān)測精度的方法。

以秀山湖二期工程為例,運(yùn)用灰色預(yù)測系統(tǒng),建立了兩種非等間隔灰色gm(1,1)模型,并對建筑物進(jìn)行沉降監(jiān)測,通過對沉降數(shù)據(jù)的對比分析,指出采用數(shù)據(jù)變換的非等間隔gm(1,1)模型要優(yōu)于加權(quán)處理的非等間隔gm(1,1)模型。

高層建筑物在施工中,主體荷載不斷增加會導(dǎo)致建筑物下沉。如果沉降不穩(wěn)定,則會在施工階段造成人員傷亡影響正常的工作計(jì)劃,同時也會影響建筑物的安全使用。該文通過工程實(shí)例,將灰色系統(tǒng)預(yù)測應(yīng)用在高層建筑物沉降中,并建立兩種非等間隔灰色系統(tǒng)gm(1,1)模型對沉降數(shù)據(jù)進(jìn)行處理及預(yù)測,選出最優(yōu)模型進(jìn)行分析。

伴隨建設(shè)用地的日漸緊張，城市內(nèi)部高層建筑日益增多，為確保建筑工程安全施工，務(wù)必加強(qiáng)建筑物主體施工、裝修