地铁变形监测毕业论文

随地铁深基坑施工的进行,为确保施工安全,都采取降水措施,深基坑侧面土体由于失水而导致其物理力学性状不可避免的发生变化,因此基坑侧面土体的m值也是不断变化的。利用现场监测的深基坑支护结构变形信息资料,结合参数优化反分析土体m值,根据现场地质资料和优化后的参数通过有限元计算对深基坑支护系统进行变形预测,及时调整开挖方案和支护参数,此方法可以有效地指导基坑施工,使得基坑围护结构的变形始终处于可控制状态,以确保施工安全。1 引言以变形大小作为控制手段的深基坑动态设计方法正受到人们的普遍重视,因为支护结构的变形是基坑开挖过程中支护结构与土相互作用的直观反映,又是支护设计应用于现场实际,与现场地质和施工情况的相互作用的具体反映,如果能根据支护周围土体参数和支护结构的相关参数事先预测支护结构的变形量,将最不利情况的预测值作为控制支护结构变形的警戒值,将对保证基坑安全施工具有重要的意义。利用深基坑支护开挖过程中所获工况的监测信息,采用优化反分析来反演土体及支护结构力学参数,然后通过有限元计算预测下一工况的桩墙变形量、内力及支撑力,把计算值作为支护结构的控制值,通过根据现场实际调整施工方案和支护参数,随着施工的进行,继续采集下一施工阶段的相应信息,进行参数反演,计算预测下一工况的桩墙变形量等,如此反复循环,提高预测值精确度。2 预测原理预测原理实际上是先做反分析,然后再做正分析,即以每一工况位移监测信息为基础,选择适当的土体力学模型及相应的边界条件,然后建立目标函数,利用优化方法来搜索与实测值逼近的土体参数及支护结构力学参数,然后把这里参数用于下一步工况的计算参数,再对支护体系变形进行预测,结合监测对支护体系变形进行控制。 建立目标函数以基坑开挖的每一工况监测信息为基础的反分析方法目标函数一般为:式中uci(x)为支护结构上测点i的水平位移的计算值,uti为支护结构上测点i的水平位移的实测值;x表示土体的m值、支撑刚度系数、桩墙刚度等;n为测点总数。 桩体任意处位移计算支护结构的位移计算采用弹性地基梁有限元法,计算的最终结果是单元节点处的内力及变形,而实测点的位置可能不在节点处,为了反映施工过程的动态响应,以及目标函数值的求解,需要给出监测点任意位置设置和任意施工阶段的监测信息增量,则任一单元上测点i的水平位移uci可用线性插值法求得,计算公式为:式中,x1,x2分别为测点i所在单元两端点的坐标;uc1,uc2分别为i点所在单元两端点的水平位移计算值;uci为测点i的水平位移;xi为测点i的坐标(坐标原点为桩墙顶点)。 监测数据采集现场测量桩体倾斜的测斜仪按点距由下往上逐点进行读数,即将测斜管分成了n个测段(见图1),每个测段的长度li=500mm,在某一深度位置上所测得的两对导轮(li)之间的倾角θi,通过计算可得到这一区段的变位△i。计算公式为:Δi=lisinθi(3)某一深度的水平变位值δi可通过区段变位△i的累计得出,即:计算时假定管底作为基准点,由下而上累计计算某一深度的变位值δi,直至管顶,然后再根据测得的该点桩顶位移对水平变位值进行修正。但是不论基准点设在管顶或管底,计算变位值δi总以向基坑侧变位为正,反之为负。将在围护结构中同一测斜管的不同深度处所测得的变位值δi,点在坐标纸上连接起来,便可绘制出桩体的水平变位(H～δi)曲线。 数据优化处理(1)现场监测的数据常常由于测量仪器、操作人员、施工状态或测点受到干扰破坏等各种情况而引起监测点数不够理想、不够充足,常求助于拉格朗日插值或样条函数插值的方法进行数据处理。(2)由于环境及人为读数引起的误差在实际监测过程中无法避免,为了消除这种误差对反分析结果的精度影响,必须对监测数据进行平滑处理,具体过程见参考文献[3]3 工程应用天津地铁营口道车站3号线基坑埋深,采用钢筋混凝土钻孔灌注桩外加水泥搅拌桩止水帷幕的围护型式,灌注桩规格为Φ1000@1200,桩长,基坑在压顶梁中心高度位置及往下、和处共设四道Φ600×14mm的钢管横支撑,土的物理性质如表1所示。该工程地处繁华市区,周围分布有重要建筑及电缆、煤气管和水管等多根管线。挖土和施工步骤如图2所示:工况1为开挖处,工况2为在处架设第一道支撑,工况3开挖到处,工况4为在处架设第二道支撑,工况5为开挖到处,工况6为在处架设第三道支撑,工况7为开挖到坑底处,工况8为在处建设第四道支撑。本文限于篇幅,只介绍工况3、工况6与工况8预测曲线与实测曲线进行对比说明。基坑开挖时对变形预测的方法为以工况3的监测信息为基础,反演土体参数m值。根据反演出的参数来预测工况6的墙体变形量。又以同样的方法,依据工况6的监测信息,反演土体参数m值,据此预测工况8的墙体变形量。反演确定的参数值如表2。工况3与工况6的实测与预测曲线对比见图3。工况8的预测与实测曲线见图4。说明1:图中3-1为按照设计规范和经验值预测变形曲线,3-2为现场监测实际测量变形曲线,3-3为反分析之后参数优化之后的变形曲线, 6-1为工况6预测变形曲线。说明2:如图4,其中6-1为工况3时预测曲线,6-2为实测变形曲线,8-1为预测曲线,8-2为实测曲线。由图3和图4可见,根据监测资料进行反演之后的预报误差由工况3利用经验值预测与实测的最大误差,降低到工况6的预测最大误差为,随着利用现场监测资料的进一步反演、优化参数,工况8的预测误差为,预测变形曲线也越来越与实测变形曲线相拟和。土体的地基反力比例系数m值是随开挖过程而不断变化的,应用反演方法可以较准确的反演不同工况下的m值,同时能以上一工况的开挖信息,较准确的预测下一步工况的桩体变形,而且预测的曲线拟和程度很好,预测的精度大大增加。4 结论(1)基坑开挖维护结构变形预测方法在天津地铁深基坑的施工应用中是比较准确的,是成功的。(2)经过维护结构参数反演和优化,能够准确预测维护结构的最大变形,预测值可以作为警戒值指导施工。(3)参数优化反分析技术,根据现场监测信息资料,可以较准确的反演各工况下与实际相符的土体参数及支护结构力学参数,通过上一工况的优化反演参数值对下一工况不仅可以作出较准确的变形预测,而且变形预测曲线与实测曲线也拟和得很好。(4)在基坑开挖过程中,土体参数随开挖过程而不断变化,通过实验及经验确定的土体参数及支护结构力学参数,具有较大的随机性,因此依据初始取值来预测墙体侧向位移是不够精确的。更多关于工程/服务/采购类的标书代写制作，提升中标率，您可以点击底部官网客服免费咨询：

1 引言目前,国内外各种大型工程(如地铁、大坝、深基坑等)都需要安全监测,在进行工程质量数据预报时,使用较多的有统计模型、确定模型及混合模型。当原始数据较多时,这些方法都能获取不错的预测效果;但对于短序列数据,由于原始信息少,规律性不强,常规模型显得无能为力,此时动态灰色预测模型是解决此类问题的有效手段。动态灰色预测模型是灰色系统理论的重要内容之一,该模型可以用来进行长期预测,具有所需信息量少,计算简单,模型预测精度高等优点。长期预测时,模型需要及时补充新信息来反映系统的真实变化,或在无新信息的情况下引入灰信息来淡化灰平面的灰度,从而提高长期预测的精度,称之为动态灰色预测模型。本文结合广州地铁变形监测数据详细分析和研究了两种动态灰色预测模型在此类问题中的应用。2 灰色预测模型灰色预测模型又称GM(GrayModel)模型,GM模型是一个近似的差分微分方程模型,具有微分、差分、指数兼容等性质,模型参数可调,结构随时间而变,突破了一般建模要求数据多,难以得到“微分”性质的局限[1]。利用GM模型可对所研究系统进行全局观察、分析及预测。根据预测因子的数目可细分为一阶多元预测模型GM(1,N)和一阶一元预测模型GM(1,1),实际中应用的较多的是GM(1,1)模型,下文主要讨论GM(1,1)的建立及其应用。讨论灰色模型之前,我们需要构造序列算子来生成灰色序列。 序列算子与灰色序列生成灰色系统是通过对原始数据的挖掘、整理来寻求其变化规律的,这是一种寻找数据现实规律的途径,我们称之为灰色序列生成。灰色系统理论认为,尽管系统表象复杂,数据离乱,但它总是有整体功能的,因此必然蕴含某种内在的规律。一切灰色序列都能通过某种生成弱化其随机性, 显现其规律性。冲击扰动系统的大量存在,导致了定量预测结果与人们直观定性分析结论大相径庭的现象经常发生。因此,寻求定量预测与定性分析的结合点,设法排除系统行为数据所受到的冲击干扰,还数据以本来面目,从而提高预测的命中率,乃是预测工作的首要问题。按上述步骤重新建立GM(1,1),预测新值,如此递补,文献[4]称此种方法为灰数递补动态预测模型。此种模型中加入新的信息并非真值,而是来自模型预测,不断更新的灰数会淡化模型的灰度。若建模过程中,可以随时更新数据,加入最新真实信息(简称新息),则同样可按上述方法建立动态预测模型,文献[2]称之为新陈代谢灰色预测模型。从预测角度来看,新陈代谢灰色预测模型是最理想的动态预测模型。随着系统的发展,老数据的信息意义将逐步降低,在不断补充新信息的同时,及时地去掉老新息,建模序列更能反映系统在目前的特征。尤其是系统随着量变的积累,发生质的飞跃或突变时,与过去的系统相比,已是面目全非。去掉已根本不可能反映系统目前特征的老数据,显然是合理的。此外,不断地进行新陈代谢,还可以避免随着信息的增加,建模运算量不断增加的问题。另一方面模型预测精度受建模序列长度的影响较大,序列太短,模型难以反映系统真实行为特征,序列太长,模型受干扰因素太多,导致模型的不稳定且计算量增加。实际应用时可根据数据采样周期、预测长度要求及经验其他确定序列长度。有学者认为可加入等维的约束条件,建立等维动态预测模型[6]。4 动态GM[1,1]模型在广州地铁变形监测中的应用实例及分析广州大马站商业中心临近广州地铁一号线公园前站至农讲所站上行线区间,在该商业中心基坑开挖到地下室施工至±高程期间,需要对临近的地铁隧道结构变形变位进行监测。监测采用了基于测量机器人的自动监测系统,实现列车运营条件下的不间断监测。本文列举了已获取的沉降比较大的监测点D43点的沉降数据,整个数据变化序列走势见图1所示(纵坐标为沉降量,单位mm,横坐标为时间轴,单位为天)。为了建立准确稳定的动态GM[1,1]预测模型,考虑到数据采样周期为1天,预测长度为3-5天内,我们选取序列长度为10,预测步长为5。另外由于数据变化不太平稳,为了弱化这种趋势,为此本文引入了(1)式的一阶弱化算子,构造原始灰色序列来建模。由于原始数据较多(共有232天观测纪录,且目前仍在继续跟踪其变化量)基本上反映了地铁建成后系统的状态变化,我们分别选取其中典型的四小段数据按照前文所述方法,分别建立两种动态灰色预测模型进行5天内预测,并与实际观测数据进行比较,其中序列一利用灰数递补预测模型,结果见表2,序列四利用新陈代谢灰色模型预测,结果见表3(表中每列前十个数据为模拟数据,后五个加粗数据为预测数据),图2为两种模型取所有预测结果横向比较图,每五个点为一组。分析表3、表4及图2可得以下结论:1)平均预测误差:序列一为,序列四为,最大预测误差:序列一为,序列四为,且序列四的精度明显高于序列一,这与现实情况也是相符的。一方面序列一为早期观测数据,振动较大,而序列四已趋于稳定状态,受外界扰动影响较小;另一方面,序列一采用灰数递补预测模型,其更新信息属于灰数,而序列四采用新陈代谢模型,更新信息来自于实测数据。本例中灰数递补预测模型的精度为二级,而新陈代谢模型的预测精度等级可达到一级。2)列预测相对误差比较可以发现,预测精度随预测步长增加而降低(新陈代谢模型尤其明显),这是因为对一个系统来说,随时间的推移,未来的一些扰动因素将不断进入系统而对其施加影响,用之进行长期预测必然会产生较大的偏差。行模拟相对误差比较可以发现,模拟精度随离原点(现在状态)距离增加而降低,是因为模拟点离现在相距越远,信息逐渐老化,不能真实反映系统目前状态,所以建立模型时需要进行信息的新陈代谢。因此,实时地加入新的信息,淘汰旧的信息,不仅可以突出系统最新的变化趋势,而且可以消除预测模型的噪声污染,对预测精度的提高也具有较好的作用。3)实现结果分析与理论分析基本吻合,表明本文所建模型理论正确,精度合格,能够满足实际应用。更多关于工程/服务/采购类的标书代写制作，提升中标率，您可以点击底部官网客服免费咨询：

随着信息化的高速发展，我国的测绘技术也已经从传统的人工测绘发展为数字化测绘，测绘技术取得了突飞猛进的发展，本文探讨了数字测绘技术的优点以及应用。 数字技术测绘技术应用 数字化测绘技术是伴随着计算机、网络技术的发展及测量仪器的智能化而兴起的一门新兴的测绘技术。数字中国、数字城市等概念的提出以及相关数字化工程的启动，特别是全球定位系统(GPS)、地理信息系统(GIS)、摄影测量与遥感(RS)以及数字化测绘和地面测量先进技术的发展，使工程测量的手段和方法产生了深刻的变化。工程测量的服务领域也相应进一步延伸，而且正朝着测量数据采集和处理的自动化、实时化和数字化方向发展。 一、数字化测绘技术的优点 1。它可以通过计算机的模拟，在屏幕上直观生动地(分层)反映出地形、地貌特征以及地籍要素，而且一目了然，基本上改变和弥补了传统产品线条、符号和数字、文字等综合包罗，非具一定专业知识才能读懂的缺陷。 2。数字化测绘产品在使用、维护和更新上具有方便快捷的特性，能够随时保持产品信息的现势性，可以随时补充修改，随时出新图提供使用。 3。根据不同用户的需要，可以对产品的各种要素进行数据再加工，得到不同用途的图件，而且还可以随意对图形进行拼接、缩放，用途更广泛。 4。利用数字化(地形、地籍)测绘成果，作为底图，可在计算机上进行各种规划与设计(如土地资源开发规划和城市道路网的设计等)，可方便地进行许多方案的设计与比较，对各种要素的统计、汇总、叠加、分析也方便、准确。在计算机的帮助下，大大提高了测绘生产作业的自动化、科学化、规范化程度，数字化测绘产品的应用水平也将达到新的高度。除此以外，在其他方面还显示出很多优越性，但从以上几点足以可见数字化(地形、地籍)测绘很符合现代社会信息的要求，是现代测绘的发展方向。因而，以前以传统测绘为主的专业测绘单位，现在是以发展数字化测绘技术作为发展的目标与方向。 二、数字化测绘中作业模式的选择问题 数字化测绘设备是全站仪加电子手簿或电子平板，作业分为编码方法和无码方法。编码方法在记录测量数据时必须按碎部点的类型及相互间几何关系输入特征编码，作业员不仅要熟记编码，为正确输入编码，测站与棱镜间还需要较多有关测点的信息交流，因此作业速度慢。尤其当地形复杂、通视困难、对一个地物的测量是不连续的，甚至要经过几个测站的观测才能完成时，作业难度大，出错机会多。无码作业则不需输入任何编码，代之以绘制草图记录所测点位及相邻关系。测站与棱镜间联络较少，测站照准目标操作电子手簿驱动全站仪测取数据后，只需向棱镜处作业员报告碎部点号而已。具有平板测图知识的作业员随棱镜现场绘制草图，轻松且不易出错。测图工作实际上主要在棱镜处进行，测站观测速度很快，一台全站仪可观测2~3个棱镜，相当2~3个图板的平板测图。所以无码作业方法更容易为测量人员所接受。数字化测绘记录设备过去以电子手簿为主，但目前有关电子平板的介绍、报道较多。所谓内外业一体化的作业方法，即利用电子平板(便携机)在野外实现碎部点展绘成图被描绘成最先进的方法。但实际上若电子平板与全站仪联机则由于通视不一定好，加之数字化测图测程较远，绘图员在电子平板上编辑绘图很困难。若靠远距离观察辅之以镜站作业员的描述来绘图，则不仅对电子平板绘图员的技术、经验要求较高，且既慢又容易出错。就这一点而言，类似传统的平板测图的作业方法，不同之处仅在于不需展点、计算机编辑代替手工绘图而已。为解决这一问题，市场上推出了遥控电子平板。虽然采用遥控平板可使绘图员随棱镜现场绘图，但设备投资远高于电子手簿。野外作业速度也低于电子手簿加草图方法。实际上是付出高昂的代价以外业时间换取内业时间。若考虑到野外作业条件艰苦，作。。。。。。 文秘杂烩网

论文关键字：工程测量监理 论文摘要：在目前工程建设施工监理行业中，测量是一项非常重要而又必不可少的工作。为了提高施工质量，规范工栏的作业标准，急需制定一个符合工程施工实际并切实可行的测量监理工作规程。...