[发明专利]基于变形速率的深基坑工程监测精度方法

说明书

本发明公开了基于变形速率的深基坑工程监测精度方法，包括以下步骤：步骤S1：完整的测量成果表达；步骤S2：变形观测精度的确定；观测精度是为了确保在正常操作情况下监测到已发生的变形量；一般来说，观测精度是依据变形允许值按一定的比例确定；对于基坑安全性监测，应重点关注变形速率是在基坑工程关键施工阶段，或出现危险征兆；本发明，通过对变形速率的观测精度问题进行分析，推导了变形速率预警的观测精度计算公式，并指出在基坑工程高风险时段，在增加观测频率的同时，必须提高观测精度；同时，依据变形速率预警值确定观测精度的估算原则或者经验规则，且经济合理，对基坑监测具有较高的参考价值。

技术领域

本发明涉及工程设计技术领域，具体为基于变形速率的深基坑工程监测精度方法。

背景技术

变形速率预警值是基坑工程安全监测重要的控制性技术指标之一；如何确定变形速率预警值的观测精度，确保能够发现短时间内的基坑微小变形，满足对变形速率预警的要求，目前现行技术标准或不明确，或不够科学合理，或认识不足，导致实际监测过程中变形速率预警值的观测精度问题没有引起足够的重视。由于建筑基坑工程设计计算理论的尚不成熟，基坑监测是实现信息化施工、完善设计方案、保障基坑工程及周边环境安全的一项重要的兜底性工作，变形预警值是基坑工程安全监测重要的控制性技术指标；基坑工程监测预警不但要监控监测点的累计变化量，还应监控其变形速率；变形速率反映监测对象发展变化的快慢，过大的变形速率往往是突发事故的先兆；因此，设计基于变形速率的深基坑工程监测精度方法是很有必要的。

发明内容

本发明的目的在于提供基于变形速率的深基坑工程监测精度方法，通过对变形速率的观测精度问题进行分析，推导了变形速率预警的观测精度计算公式，并指出在基坑工程高风险时段，在增加观测频率的同时，必须提高观测精度；同时，依据变形速率预警值确定观测精度的估算原则或者经验规则，且经济合理，对基坑监测具有较高的参考价值。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

基于变形速率的深基坑工程监测精度方法，包括以下步骤：

步骤S1：完整的测量成果表达；完整的测量结果应该包括测量结果和测量误差两部分，其中测量误差表达方式采用测量中误差及2倍的中误差作为极限误差等概念，完整的测量成果可数学表达为：

其中，为测量结果，σ为测量中误差，k为显著性水平为α标准正态分布临界值；

步骤S2：变形观测精度的确定；观测精度是为了确保在正常操作情况下监测到已发生的变形量；一般来说，观测精度是依据变形允许值按一定的比例确定；对于基坑安全性监测，应重点关注变形速率是在基坑工程关键施工阶段，或出现危险征兆，或影响因素出现重大变化，如降雨量、基坑周边荷载突变，需要加密观测时，变形速率预警意义非常重要；

步骤S3：变形速率的观测精度；假设变形速率预警值为v(mm/d)，观测时间间隔为t(d)，那么在t时间间隔，变形预警值应为c＝vt；观测精度必须能够分辨变形量c，若按照累计变形量1/10～1/20的规则确定，在t比较小时不合适，要求观测精度过高，难以实现，观测误差服从正态分布N(μ,σ),当一个监测点在观测时间间隔为t(d)实际变形量的真值为μ，μ≥c时应该预警，因无法获取真值μ，通过统计假设检验方法判别，在一定显著性水平α下，是否接受μ≥c，观测精度是这一假设检验重要参数；

步骤S4：变形量的观测精度；设有观测值X的非线性函数

F＝f(X₀,X₁,……,X_n-1)；

用泰勒公式展开线性化微分

设x_i之间互相独立，dx_i用σ_i代替，则