王 釗 栗衍香

（1濱州市規(guī)劃設計研究院， 山東 濱州 256600；2濱州市規(guī)劃局， 山東 濱州 256600）

高層建筑物作為提升容積率、提高土地利用效率的重要方式，在現(xiàn)代城市規(guī)劃建筑中不斷涌現(xiàn)，然而高層建筑在施工建設和竣工使用過程中，必須對建筑物布設一定的監(jiān)測點，周期性的采集點位的高程信息，通過對信息的統(tǒng)計分析，預防不均勻沉降等可能引起建筑物主體結構破壞的不良情況，為施工單位及時提供詳實信息。

1 回歸分析理論

回歸分析，基于觀測數(shù)據(jù)建立變量之間恰當?shù)囊蕾囮P系，利用數(shù)理統(tǒng)計原理，對大量統(tǒng)計數(shù)據(jù)進行數(shù)學分析，確定因變量和自變量（沉降量與影響因子）間的關系，建立相關的數(shù)學模型。通常采用線性回歸分析方法，尋求一個因變量相對于一個自變量間的因果關系，稱為一元線性回歸分析。

2 沉降監(jiān)測點的實施程序與步驟

2.1 沉降監(jiān)測點的布設與觀測路線確定

沉降監(jiān)測涉及的點位分為沉降監(jiān)測基準點、工作基點和監(jiān)測點，小范圍內工作基點可兼做基準點使用，點位至少3個，環(huán)形閉合布設在遠離沉降區(qū)的穩(wěn)固處，并定期進行閉合水準聯(lián)測；監(jiān)測點應按照預先設定的高程控制網(wǎng)，預埋或后植在監(jiān)測對象的主要拐點、沉降縫兩側和軸線交匯點等位置，周期性觀測時均應基本按照同一路線進行水準測量。

2.2 沉降監(jiān)測實施步驟

基準點測量與穩(wěn)定性監(jiān)測

沉降監(jiān)測實施工期內，需要對基準點定期進行閉合環(huán)路水準測量，按JGJ8-2007《建筑變形測量規(guī)范》所規(guī)定的二級觀測方案的精度要求，測量采用美國產 Trimble Dini03自動安平精密電子水準儀配以LD-2型條形碼銦鋼水準尺，經(jīng)多次高程基準網(wǎng)復測成果表明，該基準點基準網(wǎng)穩(wěn)定可靠。

基準點測量與穩(wěn)定性監(jiān)測

依照編寫的技術設計方案及高層建筑物的設計特征，本工程共在1-4#樓體各布設沉降觀測點 6個，分別置于建筑物四角及構建物中間部位，布點高度均為標準F1層±0之上0.3米處。

測量頻率為：主體施工期間自第2層起，每2層觀測1次；主體結構施工完成后裝飾施工期，預計裝修期半年左右，按沉降速率隨時間的遞減規(guī)律，分別在施工完成后的第1月、第3月、第5月各觀測；竣工交付使用后每半年觀測一次，直至樓體穩(wěn)定終止，即最后幾期所測各點的沉降速率均應小于說明基礎沉降已趨于穩(wěn)定。因故停工和復工前加測一次，停工期間每2月觀測1次；根據(jù)觀測資料情況，當沉降速率大于2mm/d時，采取措施，增加觀測次數(shù)，并及時報甲方、監(jiān)理單位。

3 沉降數(shù)據(jù)回歸分析與模型檢驗

3.1 沉降數(shù)據(jù)建模分析

本文選取2#樓 N5點各監(jiān)測時刻相對于前期高程值的單期沉降量（非累積沉降量），作為樣本原始序列，分別用一元線性回歸和多項式回歸兩種模型進行數(shù)學建模分析，原始數(shù)據(jù)和兩種模型的預測結果如表1所示：

表1 回歸分析模型預測對照表

利用 MATLAB軟件進行數(shù)學建模運算，求得線性回歸模型參數(shù)：一元線性回歸方程為:利用該方程進行數(shù)值運算，可求得各期數(shù)據(jù)的估值；采用多項式回歸模型求得參數(shù)：得到多項式回歸方程為，利用該方程進行數(shù)值運算，可求得各期數(shù)據(jù)的估值。

3.2 回歸模型檢驗

表2 回歸分析模型評價表

通過表2模型精度評價和圖1雙回歸模型的擬合效果對比可發(fā)現(xiàn)，兩種回歸模型均能在建模數(shù)據(jù)區(qū)間內，完好的反應數(shù)據(jù)的變化情況。但從偏差平方和（SSE）、均方根擬合標準差（RMSE）方面看，多項式回歸效果明顯優(yōu)于一元線性回歸分析，同時對于后期數(shù)據(jù)的擬合契合度更好，比一元線性回歸更符合建筑物的變形規(guī)律。

4 結語

本文對建筑物沉降監(jiān)測的工作流程進行了詳細闡述，并在大量統(tǒng)計數(shù)據(jù)的基礎上，分別采用一元線性回歸和多項式回歸進行建模分析，為建筑物沉降監(jiān)測數(shù)據(jù)處理提供了一定的參考。由于實際工作中，建筑物沉降影響因素較多，沉降變化多呈現(xiàn)非線性的情況，此時可通過引入指數(shù)函數(shù)、冪函數(shù)等方式進行變量代換，將其先化為線性回歸模型，再進行建模分析；同時在少樣本、貧數(shù)據(jù)的情況下，也可引入灰色系統(tǒng)模型和神經(jīng)網(wǎng)絡相關理論，對沉降數(shù)據(jù)進行建模分析，并通過及時更替建模數(shù)據(jù)，從而獲得最佳預測效果。