深基坑变形监测及数据处理_黄秋林

多数监测项目反 映的累计 变化 量接近 或超 出设计 计算 值和 规程
允许值, 可以看出应用稳健估计数据 探测法对基 坑变形监 测数据
进行抗粗差处理是有实际意义的。
参考文献:
[ 1] 黄声享, 尹 晖, 蒋 征. 变形 监测 数据 处理[ M ] . 武汉: 武 汉 大学出版社, 2002. 20-25.
析和信息反馈的方法, 并提出了应用稳 健估计数据探测法对基坑变形监测数据进行抗粗差处理的方法。
关键词: 基坑, 变形监测, 数据处理及分析, 稳健估计
中图分类号: T U 463
文献标识码: A
随着城市现代化进 程的加快, 高层、超高 层建筑竞相发展, 随 之而来的深基坑工程越来越多, 其开挖深度 也越来越 深。由于深 基坑工程施工期( 自 基坑开 挖至 基坑回 填) 较 长、施 工场 地狭 窄、 受自然气候 、复杂的工 程地 质条 件等因 素影 响大, 所以 深基 坑施 工往往施工条件差、安全隐患很 大。为了减少外 部因素对 支护结 构的工作状 态和基坑的 稳定 性带来 不利 的影 响, 消 除安 全隐 患, 在基坑开挖过程中, 应对周边环境安 全信息( 房屋沉 降、房 屋倾斜 及裂缝、地面沉降 ) 、基坑边坡稳定信 息( 顶部 垂直及水平位移、土 体位移) 、地下水位动态变化信息进行监测。
2. 3 支护体系顶部沉降观测[ 4]
沉降观测采用 工程 测量方 法, 依据 工程测 量规 范要求, 在 施 工前埋设基准点及沉降观测点, 用精 密水准仪配 合铟钢尺 进行观 测, 基准点设在开挖或降水影响范围以外, 便于引测和长期保存。
3 变形监测异常数据探测与粗差处理
3. 1 数据探测法
数据探测法用来处理第二种粗差, 即进行 粗差探测、定位, 最 终剔除。它包括 单个 粗差检 验和 多维 粗差统 计假 设检验。 由于
收稿日期: 2004-10-27 作者简介: 黄秋林( 1979- ) , 男, 北京科技大学土木与环境工程学院在读硕士研究生, 北京 100083
邱冬炜( 1978- ) , 男, 北京交通大学土建学院交通与环境工程研究所在读硕士研究生, 北京
100044
第 31 卷 第 1 期
68
2005年1月
在假定模型基本正确 前提下, 稳 健估计具有抗大量 随机误差 和少量粗差的能力, 使所估参数 达到最优或 接近最优。稳 健估计 分为 M 估计、L 估计 和 R 估计 。M 估 计是 一种广 义的 极大 似然 估计, 它是经 典的极 大似然估 计的推 广, 易于实 施。因此主 要采 用 M 估计。M 估计( 广义极大似然估计) 的原理 是基于用 增长较 慢的极小化残差函数代替平方和函 数, 由 Huber 提出。利用 极大 似 然估 计: 设有参 数向量 X , 为 了估计 X , 进 行 n 次观 测, 得到 了
2. Centr al South Univ er city , Changsha 410083, China) Abstract: T he principle of low strain dynamic measurement technology is described, and main technical points that reflect wave metho d inspects pile integ rality and frequency- initial velocity method conferms single pile capacity ar e introduced. T he result approaches stat ic load exper imentation v er y much, and r elative erro r is less than 15 % . Key words: low strain dy namic measurement, reflect w ave method, fr equency- initial velocity metho d, sing le pile capacit y
2 基坑变形监测的内容与实施 2. 1 支护体系土体位移监测[ 3]
在基坑开挖施工前 一星期, 分 别在基坑的四侧进 行测斜管的 埋设工作, 在测斜孔的预定点上, 用地质钻 机钻孔( 孔径比 测斜管 管径大) , 钻孔后进 行冲 孔, 成孔 后安装 测斜 管, 测斜管 一节 节固 定起来, 下至孔 底, 管外 壁填以细砂夯实, 以保证测斜 管随土体一 起位移, 在开挖施工前用测斜仪测两次取平均 值作为初始值。
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山西 建筑
SHA N XI A RCH ITECTU R E
V ol. 31 N o. 1
Jan. 2005
67
文章编号: 1009-6825( 2005) 01-0067- 02
深基坑变形监测及数据处理
黄秋林 邱冬炜
摘 要: 结合 工程实例, 对深基坑工程变形 监测的主要内容和 实施方法进行了介绍 , 探讨了 对监测数据进行及 时计算分
2. 2 边坡水平位移监测
基坑开挖过程中, 支护体系顶 部水平位移 变化较为显 著。水 平位移 观测采用 级 电子经 纬仪。在 边坡 上口及 坡面 布设 监测
点, 间距约 15. 0 m~ 20. 0 m。北京浩洋大厦基坑工程东侧布置观 测点 8 个, 南侧 6 个, 西侧 4 个, 北侧 4 个。共计 22 个监测点。
即 Huber 法, 因此对他进行论述。其 函数为:
2/ 2
|| c
( )=
ห้องสมุดไป่ตู้
c|
|-
1 2
c2
| |> c
权函数为:
|| c ( )=
csign( ) | | > c
1 || c
p( )= c ||
| |> c
由于基坑监测 数据 量很大, 有 时难 免会产 生粗 差, 而采用 稳
健估计, 可以帮助消除粗差。
The low strain dynamic measurement technology of foundation pile quality and capacity and its application
WANG L-i xiang1 YAN Chang- bin2 LI Chao- qun2 ( 1. H unan L inx iang I nsititute of A r chitectur al Sur vey and Design, Linxiang 414300, China;
这为灰土地基的应用提供了环境条件。
1 灰土的工作原理[ 1]
观测向量 L 的观测值 l, 则:
式中 c 为常系数, 通常 c= 2 , 此函数的一阶导数为:
n
n
lnf ( li , x ) = max 或 - lnf ( li, x ) = min
( 1)
i= 1
i= 1
其中 f 是随机量 L 的密度函数。
并通过分析灰土的局限性和不足, 提出 了灰土地基的质量控制标准。
关键词: 灰土地基, 生石灰, 夯压, 土料
中图分类号: T U 472. 2
文献标识码: A
灰土地基具有 一定 的强 度、水稳性 和抗 渗性, 以其 施工 工艺 简单、造价低 廉等诸多优点为建 筑行业所采用, 是一种应用广 泛、 经济、实用的地基加固方法。山西省 地处黄土 高原, 土 资源丰 富,
n
用 ( li , x ) 代替- lnf ( li , x ) 得:
( li , x ) = min 。
i= 1
则由极大似然估计有:
n
( li, x ) = 0
( 2)
i= 1
其中:
( li, x )=
( l, x) x
( 3)
由( 2) 和( 3) 出发 , 对参数 x 进行估计, 即 M 估计。
2. School of Civ il & A r chitectur e Engineering, Beij ing J iaotong University , Beij ing 100044, China)
Abstract: T he paper describes the primary coverage and operational methods of defor mation monitoring in deep foundat ion ditch. T his paper
4 结论
北京浩洋大厦 基坑 面积大, 周 围环 境及地 质条 件复杂, 基 坑
支护系统庞 大复 杂, 施 工周 期 长, 变形 监 测是 十分 重 要的 工作 。 通过变形监测, 对基坑 开挖 时空效 应增 长了 认识; 根据 监测 数据
及时报警, 提 出建议, 效果 显著。本次 监测数 据的粗 差处理 采用 稳健估 计的方法, 确保监测资料 正确、可 靠, 达 到较高的精 度。大
[ 2] 刘大杰, 陶本藻. 实用测量数据 处理方 法[ M ] . 北京: 测绘 出版 社, 2000. 38-40.
[ 3] 陈永奇, 吴 子安, 吴中 如. 变形 监测分 析与 预报 [ M ] . 北 京: 测 绘出版社, 1998. 57- 59.
[ 4] 王光遐, 劲 峰. 超大面积深基 坑护坡桩与 场地变 形监测 [ J] . 建筑技术, 11( 31) , 2001. 18- 24.
多维粗差统计假设检验含有的参数比较 多, 因 而在实施起 来比较 困难。现采用了前者, 即单个粗差检 验, 虽然其没有 考虑粗差对残 差影响的相关性, 但用它逐次判断多维粗差的存在也可能失误。
3. 2 稳健估计
所谓稳健估计, 是 在粗 差不可 避免 的情况 下, 选择 适当的 估 计方法, 使所估参数尽 可能 减免粗 差的 影响, 得出 正常 模式 下最 佳或接近最佳的估值。
1 工程概况
北京浩洋大厦工程, 工程用地面积 11 511 m2 , 其中地上 15 层, 地下 4 层, 东西长约 102 m, 南北宽约 110 m。 0. 00 相当于绝对 标高+ 46. 59 m, 室外设计自然地面标高为 - 0. 60 m, 垫层 底标高 - 19. 83 m。在开挖深度范 围内 上部杂 填土 厚度大, 土 钉成 孔困 难; 中部 粉土及 砂层含 有上层 滞水, 易产生 流土、流砂; 槽底 以下 卵石粒径大 , 且较 密实 桩成孔 困难。该 工程 地处北 京市 老城 区, 周围商业繁 华, 有古树、天桥 、大 型酒店 等多种 临近设 施, 各 种地 下管线纵横 交织, 并有 人防 通道 等设施, 确 保工 程安全 施工 有较 大难度。基 坑 变 形监 测 是 整 个基 坑 工 程 的一 个 重 要 的组 成 部 分[ 1-3] , 为工程 施工的质量和安全提供了重要的保证。
pi ( v i) =
( vi) 。 vi
选权迭代 法 主要 有: 1) Huber 法; 2) 一 次 范数 最 小法 ( L 1 估
计) ; 3) p 范最小 法( L p 估计 ) ; 4) 丹 麦法; 5) Hampel 法; 6) I GG 法
( 周江文法) ; 7) 验后方 差估计 法( 李 德仁法 ) ; 这 里应用 了第 一种
Deformation monitoring and data processing in deep foundation ditch
HUANG Qiu- lin1 QIU Dong- wei2
( 1. School of civ il and Env ir onmental Engineer ing, University of Science and T echnology Beij ing , Beij ing 100083, China;
M 估计的 估计 方法 有许 多种, 但 应 用最 广泛 的 是选 权迭 代 法。其模型是:
误差方程: V = A x - 1
权函数: P ( V ) = diog( p 1( v 1 ) , p 2( v 2) , p n ( v n ) ) 估计准则: V TP ( V ) V = min
其中:
山西 建筑
SHA N XI AR CH IT ECTU R E
V ol. 31 N o. 1 Jan. 2005
文章编号: 1009-6825( 2005) 01-0068- 02
灰土地基的施工
越 淼 巩丽娟
摘 要: 介绍了灰土地基的工作原理、适用范围及材料要求, 结合具体 工程实例, 详细阐 述了灰土地 基的施工 工艺措施,