基于小波去噪的深基坑变形预测研究.pdfVIP

第45卷 第 19期 人 民 长 江 VoI_45．No．19 2014年 10月 Yangtze River 0ct．． 2014 文章编号：1001—4179(2014)19—0041—06 基于小波去噪的深基坑变形预测研究 杨 哲 峰，罗 林，贾 东 彦，唐 霞 (中国地质大学(武汉)工程学院，湖北 武汉430074) 摘要：基于小波去噪原理，对基坑变形数据小波去噪过程 中的相关参数进行优化，对于去噪中的影响因素和作 用规律研究有积极意义。利用最优小波去噪将原始监测数据分为趋势项序列和误差项序列，再利用 BP神经 网络对两序列加 以预测 ，并与传统 BP神经网络预测结果进行对 比分析 。结果表 明：采用硬 阈值取值和 10层 小波分解 时的去噪效果最好 ，且通过去噪分离了原始数据的长期性和游离性 ，增加 了数据的可预测性 ；并且 由 后期预测结果可知，小波神经网络预测精度要优于传统的BP神经网络预测 ，具有更高的可信度 。 关 键 词 ：基坑变形 ；小波去噪 ；R／S分析 ；BP神经 网络 中图法分类号 ：TU473 文献标志码 ：A 随着城市建设 的快速发展 ，地下基坑工程的数量 度 16．5m，属于深基坑开挖 ，采用地下连续墙 围护结 也在不断增加 ，而基坑的变形监测是基坑施工状况的 构 ，明挖法施工。 直接反应 ，因此对基坑变形数据 的处理研究具有重要 1．1 地形地貌 的意义。但基坑的变形监测数据中包含有一定的误差 该车站地处广阔的冲湖积平原 ，水系发育，地势平 信息，应采用有效手段予以去除，其 中小波去噪具有很 坦 ，系典型的水 网化平原，场地地面标高一般在 2．36 好的效果 。目前 ，已有许多学者对小波去噪在基坑数 ～ 3．31m之间。 据处理中的运用进行了研究。因基坑的变形与其所处 1．2 地 层 的环境因素具有较大 的关系 ，相关研究虽验证 了小波 基坑地层为第 四系 (Q)沉积地层 ，开挖土层 自上 去噪在基坑变形数据处理 中的有效性 ，但未涉及对去 而下相关参数如表 1所示。 噪过程中影响因素和作用规律 的研究。另外 ，在基坑 表 1 车站地层分布 变形预测方面，许多学者 的研究成果说明基坑 的变形 预测具有其多样性 ，但均未涉及对变形数据的去噪，而 基坑的监测数据又是有效信息与误差信息的结合体 ， 因此建立基于去噪分析的预测模型具有重要意义。本 文基于小波去噪原理 ，获得趋势项序列和误差项序列 ， 并对两序列分别进行预测 ，建立信息分解的预测模型， 以期对基坑变形的预测研究提供一定的实例参考。 1 工程概况 1．3 水文条件 某车站为双层双跨框架结构 ，大致呈南北走 向，车 基坑周边一定范围内无明显地表水体分布 ，该地 站主体结构外包长度为266．6in，净宽 19．7m，轨面标 区属于亚热带季风气候 ，雨量较大 ，轻度潮湿。据近年 高 一11．40m，主体结构底板标高约 一13．02m，开挖深 来搜集的资料可知，该地区历史最高洪水位为 2．49 收稿 日期 ：2014—06—09 作者简介 ：杨哲峰，男，教授级高级工程师，研究方 向为地下建筑结构设计。E—mail：2831482694@qq．eom 42