基于自回归模型的基坑周边建筑物沉降预测分析

第9期
基于自回归模型的基坑周边建筑物沉降预测分析
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对于时间节点 tj 和 tk，相应的序列是 xj 和 xk。 时间差τ变量之间的自相关函数的估计值可表示 为
（2）
依据自相关函数，自回归参数φ的估计值可通过方 程（3）获得：
（3）
由自回归参数可以确定自回归模型的 AR（p）： （4）
根据在时间节点 n 得到的数据和前期数据，下面的 模型可用于预测
观测期数 17 18 19 20
实测值(m） 5.939 8 5.940 4 5.940 0 5.939 6
预测值 (m） 5.939 5 5.939 8 5.940 4 5.940 0
偏差 (mm） 0.3 0.6 0.4 0.4
座大楼的沉降预测。在整个基坑的施工期当获得一定 量的观测数据后，就可以进行沉降预测。为了提高预测 精度，应及时纳入增加的观测数据来校正模型。
1.2 精度要求和沉降监测方法 不 同 的 项 目 和 现 场 条 件 ，对 沉 降 监 测 的 精 度 要 求 不同。对基坑周边建筑物沉降监测的目的是为了及时 获 得 沉 降 信 息 ，并 根 据 其 沉 降 速 度 确 定 建 筑 物 是 否 稳 定。沉降速度标准，由设计师或相关规范给出，如某栋 建筑物沉降观测，当其沉降量高于 0.04mm/d，说明建筑 物是不稳定的［2］。因此，要真正确定建筑物沉降量和稳 定性，必须使用精密水准测量方法。
自 回 归 模 型 是 一 种 优 秀 的 动 态 分 析 方 法 ，可 用 于 预测变化趋势［1］。在模型建立后，需对模型进行检验分 析，且必须对模型的预测结果进行验证，以确保其适用 性。
1 基坑周边建筑物沉降监测
1.1 基准点 基 准 点 可 以 埋 设 在 开 挖 影 响 区 外 的 原 状 土 中 ，或 在一个稳定的建筑结构上。由于固定的基准点通常用 来确定整个沉降监测基准，应该采用高等级的水准网， 整个观测也应采用高标准进行。观测应采用高精度的 光学或电子水准仪进行。
（Henan Institute of Engineering, Zhengzhou Henan 451191）
Abstract：In order to ensure the safety of the buildings around the foundation pit, the trend of building self-regres⁃ sion model to study the settlement of surrounding buildings is established for timely prediction. Firstly, the stability of the settlement monitoring datum is analyzed by statistical method. Then, the model AR (P) is established according to the monitoring data in the 16th phase of a monitoring station, and the maximum difference between the predicted value and the measured value is no more than 0.6mm though the comparison of the data obtained in the fourth phase. The results show that the model has good forecast results, which can be applied to predict the settlement of surround⁃ ing buildings. Keywords:building subsidence monitoring；benchmark stability；self-regression model；settlement prediction
中图分类号：TU196
文献标识码：A
文章编号：1003-5168（2015）09-0086-2
Settlement Prediction Analysis of Foundation Pit Surrounding Buildings based on Self-Regressive Model
Liu Xiaoqiang
统计方法分析沉降监测基准的稳定性，然后根据某监测点 16 期观测数据，建立自回归模型AR（P），最后使用 4 期
的预测数据与实测数据进行比较：预测值和实测值之间的最大差值不超过 0.6mm。表明该模型有良好的预测
结果，可应用于预测该基坑周边建筑物的沉降。
关键词：建筑物沉降监测；基准稳定性；自回归模型；沉降预测
总 572 期第 9 期 2015 年 9 月
河南科技 Journal of Henan Science and Technology
Vol.572，No.9 Sep，2015
基于自回归模型的基坑周边建筑物沉降预测分析
刘小强
（河南工程学院，河南 郑州 451191）
摘 要：为了确保基坑周边建筑物的安全，建立自回归模型研究周边建筑物沉降的趋势并及时预测。首先采用
2 自回归模型预测方法
假设连续沉降监测样本的平稳序列为 xt=φ1xt-1+φ2xt-2+…+φpxt-p+αt
（1）
收稿日期：2015-8-25 作者简介：刘小强（1979-），硕士研究生，讲师，研究方向：大地测量技术和 GPS 数据处理。
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序号 1 2 3 4 5 6
表 2 自相关函数值和偏自相关函数值
自相关函数值
偏自相关函数值
0.654 16
0.654 16
0.500 45
0.126 80
0.341 98
－0.047 70
0.159 64
－0.14 90
0.020 10
－0.09 68
－0.090 63
－0.07 24
表 3 沉降预测结果