劉香連
(身份證號:430721197906070067)
防洪大堤一般呈條帶狀布置,其基礎可能處在不同的地基上,所以會產生差異沉降,使大堤整體不穩(wěn)定。因此,為保證大堤的安全性與可靠性,需要對防洪大堤基礎發(fā)生的整體沉降進行動態(tài)監(jiān)控,建立相應的數據模型。
目前,回歸分析已經在很多工程中得以應用,而在構建回歸模型的過程中,要先確定合適的備選因子,因對施工過程中大堤實際沉降不甚了解,所以選擇的備選因子會有差異,并且從理論角度講,因大堤高度有所增大,荷載呈動態(tài)變化,各期產生的沉降不屬相同母體。通過對監(jiān)測數據的計算可以得出:利用回歸模型對沉降數據進行分析處理存在缺陷與不足,大堤某點沉降趨勢可能存在很大的差異;借助以灰色系統(tǒng)理論為基礎的模型,則要精確的多。而無論是回歸模型,或是灰色模型,均僅可以用于對單點實際變化情況進行描述,無法動態(tài)描述整個大堤的沉降情況與趨勢,也難以對沉降點之間的關系進行分析判斷[1]。
若設大堤上某個斷面布置的監(jiān)測點存在m個保持相互關聯(lián)的點位,且現有完善的觀測資料,其觀測周期為n,則可將原始數據序列表示為:
按灰色系統(tǒng)基本理論,針對系統(tǒng)因子間具有的不確定關系,采取對灰關聯(lián)度進行計算的方式予以評價,從大堤整體沉降實時觀測角度講,以各點觀測值為依據,按相關標準確定監(jiān)測點之間的近似程度,將相近的監(jiān)測點作為相同類別,同時找出異常信息。按照關聯(lián)度進行排序一般不會產生變化。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)的防洪減災整體能力,地質條件以軟土為主,雨量較大,施工過程中必須做好沉降監(jiān)測,同時要對基礎沉降趨勢進行動態(tài)描述。斷面上基礎沉降具有對稱的特點,4#點有明顯沉降趨勢,而2#、3#點和5#、6#點的沉降規(guī)律較為相似,1#、7#點并的趨勢不明顯??紤]到大堤的兩側有相似的沉降情況,所以可只研究1#-4#點,對這些監(jiān)測點的沉降關系進行分析研究。
平臺填土前,除4#測點以外的測點都處在相同高程面上,沉降主要受填土及時效因素的影響,實際沉降量主要和與大堤之間的距離有直接關系。以1#-4#測點于28期的實際沉降與測點距離為依據,實施曲線擬合,得到以下擬合方程:
y=0.5088e-0.0922x
其中,x表示測點和大堤中心之間的距離,y表示測點沉降。得到擬合方程后,即可對斷面上其它位置沉降進行計算,而要注意,此方程僅可以用于相同期內的不同測點,平臺填土后,將失去對大堤沉降進行趨勢判斷的作用。
為掌握平臺加載后大堤發(fā)生的變化,采用上述灰色模型對1#-4#測點沉降規(guī)律進行研究。因1#測點和大堤相距較遠,所以沒有顯著的沉降趨勢,和2#-4#測點發(fā)生的沉降不協(xié)調,所以將研究測點進一步確定為2#-4#。
為確保數據序列具有等時距性,選取58~60期與611.621和631實測結果,將其作為原始數據序列。其中,58期天數為443d,2#實測沉降結果為34.5mm,3#實測沉降結果為64.9mm,4#實測沉降結果為988mm;59期天數為450d,2#實測沉降結果為42.8mm,3#實測沉降結果為73.3mm,4#實測沉降結果為1016.2mm;60期天數為457d,2#實測沉降結果為 44.4mm,3#實測沉降結果為 78mm,4#實測沉降結果為1028.8mm;611期天數為464d,2#實測沉降結果為46.7mm,3#實測沉降結果為84.5mm,4#實測沉降結果為1048mm;621期天數為471d,2#實測沉降結果為49.2mm,3#實測沉降結果為84.5mm,4#實測沉降結果為1061.4mm;631期天數為478d,2#實測沉降結果為49.9mm,3#實測沉降結果為84.5mm,4#實測沉降結果為1067.4mm。
綜上所述,在地質條件相對較差的區(qū)域開展防洪大堤建設,并對沉降情況進行動態(tài)監(jiān)測和分析,能為施工提供正確指導,保證工程施工質量與安全。上述模型屬于動態(tài)模型,是以階段性實測數據為基礎構建的,在大堤整體持續(xù)加高的作用下,為確保預測結果的準確性與可靠性,應不斷更新沉降數據信息,進一步發(fā)揮階段性特征,通過對新信息的吸納,不僅能去除掉舊信息,還能存進新信息,如果新信息數量較多,則可利用這些新信息來重新建立模型。