楊松勇 余培永 江西理工大學(xué)建筑與測(cè)繪工程學(xué)院

GM(1，1) 模型在變形預(yù)測(cè)中的應(yīng)用
——以徐州地鐵慶豐路基坑為例

楊松勇 余培永 江西理工大學(xué)建筑與測(cè)繪工程學(xué)院

以徐州軌道交通1號(hào)線(xiàn)一期工程慶豐路站基坑的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)為背景構(gòu)造了沉降變形的GM(1，1)模型，進(jìn)而對(duì)慶豐路站基坑未來(lái)一段時(shí)期沉降變形進(jìn)行預(yù)測(cè)，與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)比表明，利用灰色模型GM(1，1)模型對(duì)該沉降變形趨勢(shì)的符合度比較高，精度能夠滿(mǎn)足實(shí)際建設(shè)要求。

地鐵基坑監(jiān)測(cè) 數(shù)據(jù)分析 變形預(yù)測(cè)

隨著城市建設(shè)的發(fā)展與進(jìn)步，由于城市地面上可利用的土地越來(lái)越少以及人口的眾多而導(dǎo)致的交通擁堵，從而越來(lái)越多的城市都在進(jìn)行地鐵施工建設(shè)。我國(guó)近幾年的地鐵車(chē)站基坑工程事故分析可知，由于有些單位不夠重視基坑施工過(guò)程的監(jiān)測(cè)，導(dǎo)致了一些工程事故的發(fā)生，甚至造成了人員的傷亡。近幾年，我國(guó)的地鐵建設(shè)在如火如荼的進(jìn)行中，但是在基坑工程處于邊摸索邊實(shí)踐階段，缺乏合理規(guī)范的約束，實(shí)際設(shè)計(jì)和施工中經(jīng)驗(yàn)成分較多、理論不甚完善，因此地鐵施工監(jiān)測(cè)已成了地鐵工程建設(shè)必不可少的重要環(huán)節(jié)。

1 工程概況

徐州軌道交通1號(hào)線(xiàn)一期工程，慶豐路站位于和平東路與慶豐路交界處。車(chē)站有效站臺(tái)中心里程DK16+497，車(chē)站長(zhǎng)度為505.12m，標(biāo)準(zhǔn)段寬度為19.7m，局部位置有加寬。車(chē)站標(biāo)準(zhǔn)段基坑深度為14.86～15.58m，東端頭盾構(gòu)井段基坑深度為17.08m，西端頭井基坑深度15.571m。車(chē)站采用明挖法施工。

2 GM(1，1)模型的建立

建立GM(1，1)模型的主要的目的是為了預(yù)測(cè)變形監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。

①選擇地表沉降數(shù)據(jù)為等間距原始觀測(cè)數(shù)據(jù)序列即，序列長(zhǎng)度為10。

②對(duì)進(jìn)行一次累加生成，就可以得到一個(gè)生成序列，序列長(zhǎng)度也為10。

③對(duì)②生成的序列建立一階微分方程：

④輸入不同的數(shù)字K，計(jì)算出第K次預(yù)測(cè)值。

⑤對(duì)模型精度即模型擬合程度評(píng)定的方法有殘差大小檢驗(yàn)，關(guān)聯(lián)度檢驗(yàn)和后驗(yàn)差檢驗(yàn)三種。

然后，計(jì)算后驗(yàn)差比值C和小誤差概率P：C=S2/ S1=0.3124 P=0.9643

⑥模型的預(yù)測(cè)精度由C和P共同描述。C越小，P越大越好。

3 GM(1，1)模型預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)分析

在徐州軌道交通1號(hào)線(xiàn)一期工程慶豐路站進(jìn)行地表沉降監(jiān)測(cè)，并根據(jù)前十天的觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行GM(1，1)模型分析，而且預(yù)測(cè)之后五天的數(shù)據(jù)。

當(dāng)利用灰色GM(1，1)模型進(jìn)行地表沉降數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)時(shí)，預(yù)測(cè)短時(shí)期內(nèi)的沉降量數(shù)據(jù)與原始觀測(cè)數(shù)據(jù)相比較，其相差較小，其預(yù)測(cè)比較可靠。

4 結(jié)語(yǔ)

由于基坑開(kāi)挖過(guò)程中影響變形的因素眾多，用GM(1，1)模型進(jìn)行預(yù)測(cè)，有時(shí)不可靠，因此希望對(duì)GM(1，1)模型進(jìn)行改正，以提高預(yù)測(cè)的精度，或者能用其他不同的模型，甚至幾種模型進(jìn)行綜合來(lái)預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)。

[1]鄭松,蘇華友.地鐵車(chē)站軟土地層基坑施工中的監(jiān)測(cè)分析[J].硅谷,2011,(第23期)

[2]陳澤昌,毛堅(jiān)強(qiáng),劉建國(guó).成都某地鐵車(chē)站排樁支護(hù)結(jié)構(gòu)受力變形規(guī)律研究[J].隧道建設(shè),2012,(第3期)

楊松勇（1994—），男，漢族，江西吉安人，碩士研究生，江西理工大學(xué)建筑與測(cè)繪工程學(xué)院，測(cè)繪工程。