防洪大堤基础整体沉降监控模型的应用研究

刘香连

（身份证号：430721197906070067）

防洪大堤一般呈条带状布置，其基础可能处在不同的地基上，所以会产生差异沉降，使大堤整体不稳定。因此，为保证大堤的安全性与可靠性，需要对防洪大堤基础发生的整体沉降进行动态监控，建立相应的数据模型。

1 防洪大堤基础整体沉降监控模型

目前，回归分析已经在很多工程中得以应用，而在构建回归模型的过程中，要先确定合适的备选因子，因对施工过程中大堤实际沉降不甚了解，所以选择的备选因子会有差异，并且从理论角度讲，因大堤高度有所增大，荷载呈动态变化，各期产生的沉降不属相同母体。通过对监测数据的计算可以得出：利用回归模型对沉降数据进行分析处理存在缺陷与不足，大堤某点沉降趋势可能存在很大的差异；借助以灰色系统理论为基础的模型，则要精确的多。而无论是回归模型，或是灰色模型，均仅可以用于对单点实际变化情况进行描述，无法动态描述整个大堤的沉降情况与趋势，也难以对沉降点之间的关系进行分析判断[1]。

若设大堤上某个断面布置的监测点存在m个保持相互关联的点位，且现有完善的观测资料，其观测周期为n，则可将原始数据序列表示为：

按灰色系统基本理论，针对系统因子间具有的不确定关系，采取对灰关联度进行计算的方式予以评价，从大堤整体沉降实时观测角度讲，以各点观测值为依据，按相关标准确定监测点之间的近似程度，将相近的监测点作为相同类别，同时找出异常信息。按照关联度进行排序一般不会产生变化。如果将X0视作参考序列，将Xi视作比较序列，则有：

2 模型应用

以某大堤工程为例，该工程可提高所在地区的防洪减灾整体能力，地质条件以软土为主，雨量较大，施工过程中必须做好沉降监测，同时要对基础沉降趋势进行动态描述。断面上基础沉降具有对称的特点，4#点有明显沉降趋势，而2#、3#点和5#、6#点的沉降规律较为相似，1#、7#点并的趋势不明显。考虑到大堤的两侧有相似的沉降情况，所以可只研究1#-4#点，对这些监测点的沉降关系进行分析研究。

平台填土前，除4#测点以外的测点都处在相同高程面上，沉降主要受填土及时效因素的影响，实际沉降量主要和与大堤之间的距离有直接关系。以1#-4#测点于28期的实际沉降与测点距离为依据，实施曲线拟合，得到以下拟合方程：

y=0.5088e-0.0922x

其中，x表示测点和大堤中心之间的距离，y表示测点沉降。得到拟合方程后，即可对断面上其它位置沉降进行计算，而要注意，此方程仅可以用于相同期内的不同测点，平台填土后，将失去对大堤沉降进行趋势判断的作用。

为掌握平台加载后大堤发生的变化，采用上述灰色模型对1#-4#测点沉降规律进行研究。因1#测点和大堤相距较远，所以没有显著的沉降趋势，和2#-4#测点发生的沉降不协调，所以将研究测点进一步确定为2#-4#。

为确保数据序列具有等时距性，选取58～60期与611.621和631实测结果，将其作为原始数据序列。其中，58期天数为443d，2#实测沉降结果为34.5mm，3#实测沉降结果为64.9mm，4#实测沉降结果为988mm；59期天数为450d，2#实测沉降结果为42.8mm，3#实测沉降结果为73.3mm，4#实测沉降结果为1016.2mm；60期天数为457d，2#实测沉降结果为 44.4mm，3#实测沉降结果为 78mm，4#实测沉降结果为1028.8mm；611期天数为464d，2#实测沉降结果为46.7mm，3#实测沉降结果为84.5mm，4#实测沉降结果为1048mm；621期天数为471d，2#实测沉降结果为49.2mm，3#实测沉降结果为84.5mm，4#实测沉降结果为1061.4mm；631期天数为478d，2#实测沉降结果为49.9mm，3#实测沉降结果为84.5mm，4#实测沉降结果为1067.4mm。

3 结束语

综上所述，在地质条件相对较差的区域开展防洪大堤建设，并对沉降情况进行动态监测和分析，能为施工提供正确指导，保证工程施工质量与安全。上述模型属于动态模型，是以阶段性实测数据为基础构建的，在大堤整体持续加高的作用下，为确保预测结果的准确性与可靠性，应不断更新沉降数据信息，进一步发挥阶段性特征，通过对新信息的吸纳，不仅能去除掉旧信息，还能存进新信息，如果新信息数量较多，则可利用这些新信息来重新建立模型。