丛力加
中建八局第四建设有限公司华东公司 上海浦东 201206
引言：在高楼建设中，随着楼层数的不断增加，高层建筑物必定产生一定的沉降，下沉量大小及是否均匀直接影响到工程施工各个阶段的质量。为了保证高层建筑物的施工安全，避免造成经济损失和人员伤亡，建筑物的沉降预测已成为建筑工程房灾减灾的一个重要方面，通过定期对已封顶高层建筑物进行沉降观测，并掌握其变形规律，正确预测变形大小，以便及时采取适当的预防措施，确保建筑物的安全。本文主要针对刚封顶后高层建筑物的沉降数据，充分证实了运用双曲线回归分析对沉降变形预测可行性，为后续施工提供保障。
1工程概况
1.1项目背景
金豫澜庭二期项目位于上海市金山工业区志伟路以东、黄汶泾以南、夏宁路以西、博海路以北。本工程由8栋17层、1栋18层、1栋15层高层住宅，共计10个单体，地下层数为1层。现如今正在对其中17层高层住宅的第9栋进行建设，为保证其施工安全有序进行，要求在该住宅楼建设过程中对其进行沉降监测，9号住宅楼沉降观测平面示意图，如图1所示。
图1 9号住宅楼沉降观测平面示意图
1．2沉降点位布设
在9号住宅楼的大拐角处布设沉降观测点儿G1～G12，点位位于该楼的地基上，在浇灌地基的时候已事先用钢筋埋设好。为了保证观测精度，在9号住宅楼的西北角和东南角距离该楼100m处埋设有两个基准点GP5和GP6，用钢筋埋深5米，并在距离地面1米处用水泥浇灌埋实。沉降观测前已事先测得这两个基准点的高程。
1．3沉降观测
使用DS03水准仪按照国家二等水准进行往返沉降观测，为了保证精度及观测误差的传递，在沉降观测过程中采用两条附合水准路线，即GP5～G1～G2～⋯⋯～G6～G7～GP6，GP6～G7～G8～⋯⋯～G12～G1～GP5，每条附合水准路线进行往返测回，平差合格后整理高程数据。每一层建完后进行一次沉降观测，楼封顶后立即观测且以后每3天观测一次，并记录楼封顶后各个观测点累积沉降值。
2双曲线回归分析
2.1回归分析概念
回归分析是处理变量之间相关关系的一种数理统计方法。将变形体当做一个系统，按系统论分析方法，将各目标点上所获得的变形值作为系统的输出，将影响变形体的各种因子作为系统的输入，将输人称自变量，输出称因变量，对它们均进行长期大量的观测，则可以用回归分析方法近似地估计出因变量与自变量，即变形与变形影响因子之间的函数关系。根据这种函数关系可以解释变形产生的主要原因，即受哪些因子的影响最大；同时也可以进行预测，自变量取预计值时因变量即变形的预报值。因此，可以说回归分析既是一种统计计算方法，又是一种变形的物理解释方法，同时，它还可作变形预测。
2.2建立双曲线方程
双曲线回归模型方程为：
；
其中， 
为数据列的样本值， 
= 1，2，3… n 为对应样本的序列值。
为了方便研究，令
；
则，双曲线回归模型可转化为一元线性回归模型，即
；
根据最小二乘原理即可求得参数 
的值：
2.3沉降数据的预测
对9号住宅楼各点沉降数据进行分析，将原始数据进行曲线拟合，根据第3节中的理论分析，对各点累积沉降数据进行曲线拟合来求得各参数值，以下以沉降点G1、G2、G3、G4为例。
对沉降点G1、G2、G3、G4累积沉降值进行双曲线拟合，根据式 
和式
可得出参数a、b的值，因此可得出沉降点G1、G2、G3、G4累积沉降的双曲线回归预测模型，见表2。
表2 沉降点G1、G2、G3、G4的双曲线预测回归模型
由表2中的回归模型对沉降点G1、G2、G3、G4进行预测，计算式如下：
以G1回归模型为例： 
，
分析：当x观测周期无限大时， 
取极限值0，那么 
将无限接近于-22.784mm。
结论：G1沉降观测点的预测最终累积沉降量为22.784mm。同理G2、G3、G4沉降观测点的预测最终累积沉降量分别为21.236mm、20.96mm、23.75mm。
从预测沉降曲线中不难看出，随着观测周期不断增加，沉降速率趋于平缓，无限接近预测最终累积沉降量。
结束语
本文通过双曲线回归模型对高程建筑物的沉降数据进行预测，目前已被广泛应用于各类工程沉降预测，可为沉降后浇带的施工时间提供参数，为施工提供安全保障。
参考文献：
[1]包雍卿，催马军，黄岳林，高浩．高层建筑物沉降观测及变形分析[J]．测绘与空间地理信息，2012，35（11）：220—222。
[2]冯超．中宏时代广场T8住宅楼沉降观测及分析[J]．北京测绘，2013（1）：68—71。
[3]GB50026—2007．工程测量规范[S]．北京：中国计划出版社，2008。
论文作者:丛力加
论文发表刊物:《建筑模拟》2019年第31期
论文发表时间:2019/9/11
标签：双曲线论文; 住宅楼论文; 建筑物论文; 模型论文; 因变量论文; 数据论文; 高层论文; 《建筑模拟》2019年第31期论文;