劉香連
(身份證號(hào):430721197906070067)
防洪大堤一般呈條帶狀布置,其基礎(chǔ)可能處在不同的地基上,所以會(huì)產(chǎn)生差異沉降,使大堤整體不穩(wěn)定。因此,為保證大堤的安全性與可靠性,需要對(duì)防洪大堤基礎(chǔ)發(fā)生的整體沉降進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)控,建立相應(yīng)的數(shù)據(jù)模型。
目前,回歸分析已經(jīng)在很多工程中得以應(yīng)用,而在構(gòu)建回歸模型的過程中,要先確定合適的備選因子,因?qū)κ┕み^程中大堤實(shí)際沉降不甚了解,所以選擇的備選因子會(huì)有差異,并且從理論角度講,因大堤高度有所增大,荷載呈動(dòng)態(tài)變化,各期產(chǎn)生的沉降不屬相同母體。通過對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的計(jì)算可以得出:利用回歸模型對(duì)沉降數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理存在缺陷與不足,大堤某點(diǎn)沉降趨勢(shì)可能存在很大的差異;借助以灰色系統(tǒng)理論為基礎(chǔ)的模型,則要精確的多。而無論是回歸模型,或是灰色模型,均僅可以用于對(duì)單點(diǎn)實(shí)際變化情況進(jìn)行描述,無法動(dòng)態(tài)描述整個(gè)大堤的沉降情況與趨勢(shì),也難以對(duì)沉降點(diǎn)之間的關(guān)系進(jìn)行分析判斷[1]。
若設(shè)大堤上某個(gè)斷面布置的監(jiān)測(cè)點(diǎn)存在m個(gè)保持相互關(guān)聯(lián)的點(diǎn)位,且現(xiàn)有完善的觀測(cè)資料,其觀測(cè)周期為n,則可將原始數(shù)據(jù)序列表示為:
按灰色系統(tǒng)基本理論,針對(duì)系統(tǒng)因子間具有的不確定關(guān)系,采取對(duì)灰關(guān)聯(lián)度進(jìn)行計(jì)算的方式予以評(píng)價(jià),從大堤整體沉降實(shí)時(shí)觀測(cè)角度講,以各點(diǎn)觀測(cè)值為依據(jù),按相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)確定監(jiān)測(cè)點(diǎn)之間的近似程度,將相近的監(jiān)測(cè)點(diǎn)作為相同類別,同時(shí)找出異常信息。按照關(guān)聯(lián)度進(jìn)行排序一般不會(huì)產(chǎn)生變化。如果將X0視作參考序列,將Xi視作比較序列,則有:
以某大堤工程為例,該工程可提高所在地區(qū)的防洪減災(zāi)整體能力,地質(zhì)條件以軟土為主,雨量較大,施工過程中必須做好沉降監(jiān)測(cè),同時(shí)要對(duì)基礎(chǔ)沉降趨勢(shì)進(jìn)行動(dòng)態(tài)描述。斷面上基礎(chǔ)沉降具有對(duì)稱的特點(diǎn),4#點(diǎn)有明顯沉降趨勢(shì),而2#、3#點(diǎn)和5#、6#點(diǎn)的沉降規(guī)律較為相似,1#、7#點(diǎn)并的趨勢(shì)不明顯??紤]到大堤的兩側(cè)有相似的沉降情況,所以可只研究1#-4#點(diǎn),對(duì)這些監(jiān)測(cè)點(diǎn)的沉降關(guān)系進(jìn)行分析研究。
平臺(tái)填土前,除4#測(cè)點(diǎn)以外的測(cè)點(diǎn)都處在相同高程面上,沉降主要受填土及時(shí)效因素的影響,實(shí)際沉降量主要和與大堤之間的距離有直接關(guān)系。以1#-4#測(cè)點(diǎn)于28期的實(shí)際沉降與測(cè)點(diǎn)距離為依據(jù),實(shí)施曲線擬合,得到以下擬合方程:
y=0.5088e-0.0922x
其中,x表示測(cè)點(diǎn)和大堤中心之間的距離,y表示測(cè)點(diǎn)沉降。得到擬合方程后,即可對(duì)斷面上其它位置沉降進(jìn)行計(jì)算,而要注意,此方程僅可以用于相同期內(nèi)的不同測(cè)點(diǎn),平臺(tái)填土后,將失去對(duì)大堤沉降進(jìn)行趨勢(shì)判斷的作用。
為掌握平臺(tái)加載后大堤發(fā)生的變化,采用上述灰色模型對(duì)1#-4#測(cè)點(diǎn)沉降規(guī)律進(jìn)行研究。因1#測(cè)點(diǎn)和大堤相距較遠(yuǎn),所以沒有顯著的沉降趨勢(shì),和2#-4#測(cè)點(diǎn)發(fā)生的沉降不協(xié)調(diào),所以將研究測(cè)點(diǎn)進(jìn)一步確定為2#-4#。
為確保數(shù)據(jù)序列具有等時(shí)距性,選取58~60期與611.621和631實(shí)測(cè)結(jié)果,將其作為原始數(shù)據(jù)序列。其中,58期天數(shù)為443d,2#實(shí)測(cè)沉降結(jié)果為34.5mm,3#實(shí)測(cè)沉降結(jié)果為64.9mm,4#實(shí)測(cè)沉降結(jié)果為988mm;59期天數(shù)為450d,2#實(shí)測(cè)沉降結(jié)果為42.8mm,3#實(shí)測(cè)沉降結(jié)果為73.3mm,4#實(shí)測(cè)沉降結(jié)果為1016.2mm;60期天數(shù)為457d,2#實(shí)測(cè)沉降結(jié)果為 44.4mm,3#實(shí)測(cè)沉降結(jié)果為 78mm,4#實(shí)測(cè)沉降結(jié)果為1028.8mm;611期天數(shù)為464d,2#實(shí)測(cè)沉降結(jié)果為46.7mm,3#實(shí)測(cè)沉降結(jié)果為84.5mm,4#實(shí)測(cè)沉降結(jié)果為1048mm;621期天數(shù)為471d,2#實(shí)測(cè)沉降結(jié)果為49.2mm,3#實(shí)測(cè)沉降結(jié)果為84.5mm,4#實(shí)測(cè)沉降結(jié)果為1061.4mm;631期天數(shù)為478d,2#實(shí)測(cè)沉降結(jié)果為49.9mm,3#實(shí)測(cè)沉降結(jié)果為84.5mm,4#實(shí)測(cè)沉降結(jié)果為1067.4mm。
綜上所述,在地質(zhì)條件相對(duì)較差的區(qū)域開展防洪大堤建設(shè),并對(duì)沉降情況進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)和分析,能為施工提供正確指導(dǎo),保證工程施工質(zhì)量與安全。上述模型屬于動(dòng)態(tài)模型,是以階段性實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)構(gòu)建的,在大堤整體持續(xù)加高的作用下,為確保預(yù)測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性與可靠性,應(yīng)不斷更新沉降數(shù)據(jù)信息,進(jìn)一步發(fā)揮階段性特征,通過對(duì)新信息的吸納,不僅能去除掉舊信息,還能存進(jìn)新信息,如果新信息數(shù)量較多,則可利用這些新信息來重新建立模型。