工程沉降監(jiān)測數(shù)據(jù)降噪處理與分析方法研究.pdf

1、近年來,隨著我國城市化速度的加快,為了實(shí)現(xiàn)對城市空間的充分利用,人們越來越多的將目光投向了地面以上和地面以下兩個(gè)研究方向。地面以上,建筑物高度記錄一再被刷新;地面以下,軌道交通線路里程逐年增加。這就使得相關(guān)工程在施工期間不僅要考慮結(jié)構(gòu)的合理性,還要控制其對周圍環(huán)境的影響。工程沉降就是需要認(rèn)真研究和控制的影響因素之一。
　　工程沉降表現(xiàn)形式多樣,而影響工程沉降的因素又帶有一定的不確定性,這就使得工程沉降成為了一個(gè)十分復(fù)雜的問題。本文

2、總結(jié)了工程沉降變形觀測的基本內(nèi)容、常用觀測方法和觀測要求,對小波變換方法在實(shí)測數(shù)據(jù)的處理過程中的應(yīng)用進(jìn)行了深入研究。在獲得精確的監(jiān)測數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,對變形體的變形趨勢進(jìn)行預(yù)測,這對于保證工程項(xiàng)目本身及相關(guān)建筑的安全具有重要意義。目前,用來進(jìn)行沉降預(yù)測的方法很多,大致可分為三類,即:基于傳統(tǒng)方程的理論分析法、基于土體固結(jié)理論的數(shù)值分析法和基于數(shù)學(xué)分析的系統(tǒng)模型法。其中,基于實(shí)測數(shù)據(jù)的數(shù)學(xué)建模預(yù)測方法以其強(qiáng)大的非線性問題處理能力而得到了廣泛應(yīng)

3、用,本文在對兩種單一預(yù)測模型進(jìn)行分析總結(jié)中后將其進(jìn)行了融合建模,并分別以深基坑工程和地鐵工程的實(shí)測資料為例,對所建模型進(jìn)行了沉降預(yù)測分析。通過將實(shí)測沉降和模型預(yù)測值的對比,得到了一些結(jié)論,為類似工程沉降問題的分析提供了參照。
　　本文分別以某高校深基坑開挖工程和華北某地軌道交通工程中的原始沉降監(jiān)測數(shù)據(jù)為例,在對數(shù)據(jù)進(jìn)行除噪分析之后建立了預(yù)測模型,通過擬合分析,確定了模型精度和相關(guān)模型參數(shù),然后對單一模型和組合模型在數(shù)據(jù)量和波動(dòng)性不

4、同情況下的適用性進(jìn)行了分析。通過用三種預(yù)測模型對兩類實(shí)際工程進(jìn)行沉降預(yù)測分析后發(fā)現(xiàn):灰色GM(1,1)模型雖然建模理論簡單,模型預(yù)測結(jié)果穩(wěn)定,但是當(dāng)數(shù)據(jù)波動(dòng)性較大時(shí),其預(yù)測結(jié)果的參考性較小;BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型在短期預(yù)測中效果較好,但預(yù)測結(jié)果的穩(wěn)定性較差;將兩種模型融合的灰色神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型既具有灰色模型弱化原始數(shù)據(jù)隨機(jī)性的特點(diǎn),又擁有神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型強(qiáng)大的容錯(cuò)性能、可靠的擬合精度和高度的非線性,受已知數(shù)據(jù)量的干擾小,無論是擬合還是預(yù)測,其結(jié)果都比