关键词：水利工程施工；沉降测量误差；形成原因；控制对策
引言
近年来,大中小城市急速扩张,为充分利用土地资源,中高层建筑发挥了不可替代的作用,成为城市建设的主体。但由于建筑物高度增加,基础也越来越深,施工便越发困难。为保证高层建筑物在施工中和正常使用年限内的安全性,必须按设计要求对其进行沉降测量观测。本文就引起沉降观测的误差及其解决措施进行展开讨论。高层建筑沉降观测误差包括仪器误差、观测误差和外界条件的影响三个方面。
1水准测量技术
水准测量利用水准仪与水准尺对地面高差进行测量，按照尺上的读数来对两点间的高差进行计算。水准测量是一种常见的测量方式，通常由水准原点或任一已知高程点出发，沿选定的水准路线逐渐测定各点的高程。而不同高程的水准面不平行，在整理测量结果时需要进行必要的修正。当欲测的高程点距离水准点的高差较大时，需要多次安置仪器来测量两点的高差，例如测量A、B两点高差，就需要在AB线路上增加不同的中间点，将AB高差划分为不同水准测站。
2沉降测量误差的产生原因
在水利工程的沉降测量过程中，由于干扰因素较多，很容易出现测量误差。根据测量误差的特征性质可将其分为系统误差和偶然误差两种。其中系统误差指的是在同等条件下，对沉降数据进行观测，如果误差大小适中保持为一个固定的常数，或出现同向的趋势发生规律性的变化。这种误差主要是观测仪器不够完善而导致的。而偶然误差则是由于多种不同因素影响出现无规律的误差，这类误差原因较多。
2.1自然环境影响
水利工程测量一般都是在室外进行，因此受到的自然环境影响较大，而且自然界中存在较多的不可抗拒因素，不确定性较强，因此误差的出现较为平常。水利工程大多有水泥、混凝土等修建而成，因此会收到热胀冷缩的影响，在温度发生变化时，无论是热胀还是冷缩，都会影响设备上的测量基准点，这就导致了误差的产生。同时由于工程通常坐落在偏远地区的水利工程通常会受到风的影响，这些地方的地面不太平整起伏较大，因此难以平稳的放置测量工具，尤其在有风的季节，立尺很难平稳的固定，很容易影响到测量的结果，从而产生误差。沉降情况测量环节进行模拟。光线也会对测量的结果产生影响，水利工程大多数修建在荒郊野外，遮蔽阳光的地方，因此光照较差，到了阴雨天，光线会变得更弱，此时难以精准的测量出数据，从而产生误差。而在光照好的地方，由于强光的照射，测量仪器表面发生反光，产生折光差，强光也会导致视线偏离，读数时出错，最终导致误差的产生。水对测量的影响水利工程中难免要进行水中测量，水也会影响水利工程中的沉降测量的精确度，水利工程的测量必然要在水中进行，但水在阳光的照射下会发生折射，而折射会对肉眼的判断造成影响，水越深误差也就会越大。
2.2人工操作影响
在建筑行业中，部分中小型建筑企业没有专业的测量人员，没接受过专门的训练，因此他们对测量仪器的性能、操作方法以及维修方法都知之甚少，因此很难保证测量结果的准确性。测量时的精密仪器使用时要求较高，而操作人员的水平不够高，无法准确的操作仪器，导致测量仪器无法完全的发挥作用。由于测量的数据质量不高，而这样低质量的数据贯穿于整个工程检测当中，致使每个环节都受到了一定影响。导致整体质量和水平下降。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆而在工程验收中，很难对数据进行进一步的细致调查，这回直接导致工程质量不过关，影响更大。
2.3仪器设备影响
水利工程中的沉降测量需要精密的仪器，随着科学技术的不断发展进步，测量仪器也在不断的改良，科技含量越高的测量仪器测量出来的数据就会越精准。但这样的先进设备价格十分高昂，一部分中小型企业，由于资金不足，很难购进这种高科技设备，只能使用传统的设备进行测量。但这些传统设备在实际测量中会出现很多问题，说明了仪器改进的重要性。测量时需要使用正确的仪器，这样才能确保数据的准确性。但在实际操作过程中，由于仪器不正确而导致的测量误差数不胜数。此外在使用时也要注意方式方法，才能尽量减小和控制误差。因此在测量过程中对仪器设置数据也有具体要求。
3水利工程沉降误差计算及控制方法
3.1水利工程沉降误差计算方法
对于测量数据的误差有常用的一种算法为固结沉降理论。这一理论结合了小波神经网络算法，由应用分层总和法、瞬时沉降以及固结沉降三种方法构成，随着建筑行业的迅速发展，该算法逐渐广泛的投入应用。由于水利工程施工过程中影响沉降测量误差的因素较多，设定了许多不同的监测环境进行多次测量，根据测量后所得的评价数据绘出直角坐标图。
3.2水利工程沉降误差控制系统设计
为了对得出的数据进行科学、具体的分析，并保证不影响后续的工程，需要在施工前期以及施工过程中设计一个十分周密的网络反射模型，利用小波神经来对数据进行分析和控制。数据中的目标样本通过具体的勘测得出，而通过模型测算的结果也由样本数据推算而出，因此与目标样本数据之间有很大关联。只有样本数据准确，才能减少工程中的异常点，同时用科学的手段对于地基沉降的数据进行预测，影响水利工程中的沉降的因素有很多。对不同的沉降误差大小进行了综合对比，最终发现测量误差和施工误差的误差较小。在研究时要根据研究目标的不同做出合理的选择，选择合理的样本数据。业内通用的计算模式需要提前设定公式，确定神经网络的具体层数，通过多次实验发现，在不限制的情况下，神经网络大概有两层，其中存在一个隐层的神经网络，这个隐层的神经网络可以进行非线性映射。当样本较少的时候，可以设定两层较为基础的神经网络。当样本的数量较多的时候，可以酌情选择增加一个隐层网络，在此基础上减少一层神经网络，但如果没有特殊情况神经网络一般只设置两层相对成熟的神经网络，通过神经网络对沉降数据进行监测，以便提高计算的准确性。为根据误差算法设计的误差数值控制方法优化模型，这个新型的模型在对水利工程的沉降测算中精确度较高，可有效对检测出的数据进行归一化的处理，方法比较简洁，能够节约时间，而且由于比较简单，能够适应未来的技术需求，因此值得进一步的完善和推广。
结语
由于沉降测量对于验证水利工程的承载力起到至关重要的作用，我们必须要注意减小测量数据的误差，从而减小水利工程施工的危险。确保测量结果尽可能反映水利工程沉降的实际情况,进而进行合理的施工工序指导,不仅可以确保工程的正常施工及安全使用,还可以为以后结构相似、地质相近的工程提供参考,为沉降观测研究提供准确的资料。因此得出结论：通过小波分析与神经网络模型结合的方法对水利工程施工中沉降测量的结果误差更小，工程应用价值比传统方法高很多。
参考文献
［1］王宇波，刘利．沉降观测中的误差分析及精度控制策略浅探［J］．中国性科学，2017，26（2）：102-104．
［2］赵应书，徐永恩，张丽霞．水利水电工程中隧洞施工控制测量的误差［J］．云南水力发电，2017，33（2）：70－70．
［3］高艳龙，郑智江，韩月萍，等．GNSS连续站在天津地面沉降监测中的应用［J］．大地测量与地球动力学，2012(5):22－26．
论文作者:吴永超
论文发表刊物:《城镇建设》2019年16期
论文发表时间:2019/9/26
标签：误差论文; 测量论文; 水利工程论文; 神经网络论文; 数据论文; 高差论文; 水准论文; 《城镇建设》2019年16期论文;