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基于灰色理论的深基坑变形监测数据分析杨乐薛沣潘豪陈雄伟房林福吴婧发布时间：2023-06-14T10:58:10.079Z 来源：《建筑创作》2023年7期作者：杨乐薛沣潘豪陈雄伟房林福吴婧[导读] 近年来，中国有关地表沉降的科学研究已不在少数，但目前对我国的主要方法仍是通过计算、研究沉降深基坑工程的变化规律及其结果，并根据以往的工作经验，设定最高允许沉降数值，以便控制在施工活动中的行为和控制变形率。
所以对深基坑开挖造成地表下陷现象的探讨也就十分必要，而且有着很重要的经济与社会意义。
中建八局第四建设有限公司山东青岛 266000摘要：近年来，中国有关地表沉降的科学研究已不在少数，但目前对我国的主要方法仍是通过计算、研究沉降深基坑工程的变化规律及其结果，并根据以往的工作经验，设定最高允许沉降数值，以便控制在施工活动中的行为和控制变形率。
所以对深基坑开挖造成地表下陷现象的探讨也就十分必要，而且有着很重要的经济与社会意义。
关键词：深基坑工程；沉降数值；控制变形率一、引言近几年，随着我国社会和经济的迅速发展，为缓解或从根本上解决住房紧张和交通拥挤等问题，建筑结构不断地向高层发展，从而充分利用土地资源。
随着我国高层建筑的不断提高和施工数量的不断增加，对深基坑工程的施工要求也日益严格。
由于高层建筑自身重量大，施工过程复杂，影响因素众多，因此很可能会对建筑自身和周围环境造成一定程度的影响。
在施工过程中，若不加强监控，很容易对周围的建筑物、管道、地面等造成影响，甚至造成损害。
另一方面，由于邻近的建筑物对基坑本身的承载力比较大，而基坑附近的地下管道往往会造成地表水体的渗漏，从而加速基坑的变形。
通过实际工程瓦窑堡万福园工程的监测数据进行分析处理，总结规律，再通过建立模型，实验室数据模拟得出一个沉降预测值，和实际的监测数据进行对比，以此得出地表沉降规律分析及预测，为工程实际提供帮助。
二、工程概况拟建项目场地位于象山区瓦窑西路二巷，开发万福庄园11层（局部十，九，三，二层）商品住宅楼，设二层地下室停车场约高8.00米。
灰色模型在建筑物沉降预测中的应用
1灰色模型在建筑物沉降预测中的应用
灰色预测模型是一种受现实条件限制的统计模型，可以通过灰色系统理论快速准确地预测某一特定客观系统的动态发展趋势。
灰色模型不仅能处理给定的离散数据和按某种模型解释的岩性结构，还可以考虑多种相互关联的随机事件的影响。
因此，灰色模型可以成为建筑物沉降预测的有力工具。
2灰色模型的原理及其特点
灰色模型的基本原理是研究和调整历史数据，从中推导出灰色关联度等指标，再结合自因果模型和不确定性前景分析以及历史发展变化，最后拟合出一条考虑了因果影响和历史发展走势的预测曲线。
灰色模型具有不确定性预测、多变量综合评估、适合任何未知现象及表现形式、能够考虑多种条件的影响等特点，因而成为建筑物沉降预测的有力工具。
3灰色模型在建筑物沉降预测中的应用
建筑物沉降是建筑物安全性检查的重要内容，灰色预测模型是沉降预测中不可或缺的方法之一。
通过收集建筑物及其周围环境以及历史发展变化的数据，将这些数据进行统计分析，然后利用灰色系统模型对建筑物的沉降进行未来几年的预测，从而对沉降趋势有一定的认知，根据预测变化趋势的大小，可以采取相应的措施和治理措施，从而避免危险出现。
4由此可见，
灰色模型在建筑物沉降预测中具有重要的意义，它不仅能处理给定的离散数据，还可以考虑多种相互关联的随机事件的影响，有助于预测更准确、更可靠。
但灰色模型也有其不足，其缺点在于不能排除外部干扰，而外部干扰因素可能会造成建筑物沉降预测结果的不准确性。
因此，建筑物沉降预测应充分考虑外部干扰因素的影响，采取多种技术和方法，分步进行有效的预测，以达到理想的预测目的。
灰色预测在软土地基沉降分析中的应用灰色预测在软土地基沉降分析中的应用随着城市化的加速和人类活动的不断扩张，土地利用的压力不断增加，为此，城市化过程中建筑物的基础建设和资源的有效利用都变得尤为重要。
而软土地基在这一进程中扮演着极为重要的角色。
然而，变形过大的软土地基会严重影响建筑的使用寿命和安全性。
为了更精确地预测软土地基的沉降，应用灰色预测成为一种有效的解决方案。
灰色预测是一种利用部分已知数据预测未知发展趋势的理论预测方法，主要应用于新产品的市场预测、人口增长预测等领域。
然而，在土地利用领域，灰色预测可以被用于预测建筑物基础上软土地基的沉降情况。
在灰色预测中，软土层的力学性能、荷载、湿度和厚度等很多因素都需要考虑。
因此，为了获得更准确的预测结果，应有多方面的数据作为基础。
这些数据可以通过工程探测和地质调查获取。
探测结果可以表现为沉降-时间曲线，相应地，灰色预测方法可以使用该曲线进行预测分析。
但是，沉降-时间曲线的灰色预测方法并不适用于所有情况。
在特殊情况下，一些土地遇到的复杂地质构造和显著的地质变异可能导致曲线的异质性。
这时，我们需要基于多种探测数据的分析结果对软土地基的沉降进行预测。
例如，在某座城市中，一所高层建筑将建在一个经过挖掘后填充的北海岸软土地基上。
这种地基通常会呈层状结构，形成沉积物层和淤泥层。
探测结果表明，软土地基层的厚度为15m，但厚度可能会随着地质条件的变化而不同。
此外，软土地基的力学性质，如剪切模量、压缩模量及其变化，都需要被考虑。
根据这些数据，我们引入贡献率统计法和灰色预测方法来评估建筑物在填充的软土地基上的沉降。
在预测过程中，我们使用贡献率统计法来分别确定控制沉降的因素和其对沉降的贡献率。
然后，将这些因素引入灰色预测模型中进行预测。
具体而言，可以将控制因素、沉降数据和时间数据导入灰色模型中，导出有用的信息和数据，以此来计算压实度、地基沉降等参数。
最终，预测结果可以给出用于评估基础的稳定性的数值，因此可以在实际的建设过程中，使设计人员和建造者更加准确地预测沉降并实现合理的工程设计。
影响基坑变形的因素及其灰色预测一、基坑变形的原因基坑变形受支护系统、基坑土质、周围荷载、施工方法、基坑开挖深度及尺寸等因素影响，同时，施工降水、基坑周围管道渗水、雨水入渗、冰冻作用等环境因素也会影响基坑位移量大小，可以说，基坑变形是多种影响因素综合作用的结果。
1．支撑架设不及时基坑工程在实施的过程中，围护结构的施做是至关重要的，因为基坑围护结构方案的质量直接关系到基坑工程的安全。
基坑开挖采用分层、分段、平衡挖土。
土方开挖的顺序、方法必须遵循“开槽支撑、随撑随挖、分层开挖、严禁超挖”的原则。
深基坑施工时，在相对稳定的情况下，土体开挖后基坑的变形会不断增加，即使支撑架设完毕，随着基坑暴露时间的增长，基坑围护结构变形也会随着时间而增长。
倘若在没有支撑的情况下暴露基坑，那么基坑围护结构的变形将迅速增大，因此在围护结构变形后架设支撑，只是起到阻止围护结构继续变形的作用。
2．基坑降水不到位一般深基坑工程开挖之前，为了保证工程质量和施工安全，都会采取坑内降水、坑外降水或者坑内坑外同时降水的方法来降低围护结构所受的水土压力，保持开挖土体的干燥性。
若坑内水位在基坑底板以上，一般情况下基坑内需要降水，为主体结构施做提高干燥的环境。
在施工现场，若基坑内部降水效果不佳，未将基坑内部水位降到基坑底部以下，会使施工条件恶化，使得基坑底部带水作业。
土被水浸泡后会导致地基承载能力的下降和边坡的坍塌。
3．地质原因若深基坑位于软土地区，其地质情况比较复杂，在粉质粘土中一般都或多或少的含有淤泥质夹层，若在施工场地范围内粉质粘土中含有的淤泥质夹层较多，加上施工时坑内降水效果不佳，未能将水位降至基坑底部以下，同时人员机械等对原状土的扰动，在基坑底部施工时，会使层土为流塑状态，无法提供足够的被动抵抗力。
4．坑外堆载若某施工场地有限，基坑挖土采取沿施工场地基坑纵向方向单侧出土的方式，基坑一侧经常有大型机动车行驶，增加了地面超载，此种方式虽然有利于施工场地出土速度和施工方便，但是也增加了场地单侧地面超载，再加上原来基坑周边堆载了一些施工机械和施工原材料，使得本侧基坑围护结构受到更大的侧向压力，造成了围护结构的变形过大。
