基于小波降噪的地下连续墙弯矩估算方法研究

doi:10.3973/j.issn.2096-4498.2018.S2.017

中国科学引文数据库（CSCD）核心期刊
中文核心期刊中文科技核心期刊
Scopus RCCSE中国权威学术期刊
美国EBSCO数据库俄罗斯《文摘杂志》
《日本科学技术振兴机构数据库（中国）》

隧道建设（中英文） ›› 2018, Vol. 38 ›› Issue (S2): 120-125.DOI: 10.3973/j.issn.2096-4498.2018.S2.017

基于小波降噪的地下连续墙弯矩估算方法研究

李明^{1, 2}，吴波^{1, 3}，张焕明⁴，周鹏⁴

（1. 福建工程学院土木工程学院，福建福州 350118； 2. 地下工程福建省高校重点实验室，福建福州 350118； 3. 广西大学土木建筑工程学院，广西南宁 530004； 4. 中交一公局厦门工程有限公司，福建厦门 361021）

收稿日期:2018-07-18 修回日期:2018-09-04 出版日期:2018-12-30 发布日期:2019-01-30
作者简介:李明（1988—），男，福建福州人， 2015年毕业于中国科学院武汉岩土力学研究所，岩土工程专业，博士，讲师，主要从事地下工程安全评价方面的研究工作。Email: lm20080808@126.com。
基金资助:
国家自然科学基金资助项目（51478118, 51678164）；福建省自然科学基金资助项目（2018J01624）；福建工程学院科研启动基金（GY-Z18139）

Estimation Method of Underground Diaphragm Wall Bending Moment Based on Wavelet Denoising

LI Ming^{1, 2}， WU Bo^{1, 3}， ZHANG Huanming⁴， ZHOU Peng⁴

（1.College of Civil Engineering, Fujian University of Technology, Fuzhou 350118, Fujian, China; 2.Key Laboratory of Underground Engineering， Fujian Province， Fuzhou 350118， Fujian， China; 3. College of Civil Engineering and Architecture, Guangxi University, Nanning 530004, Guangxi, China; 4.Xiamen Engineering Co.， Ltd.， CCCC First Highway Engineering Group， Xiamen 361021， Fujian， China）

Received:2018-07-18 Revised:2018-09-04 Online:2018-12-30 Published:2019-01-30

摘要/Abstract

摘要：

基坑地下连续墙侧向位移监测过程中不可避免地存在误差，以往利用侧向位移估算地下连续墙弯矩时忽略了对监测数据误差的处理。为解决监测数据误差带来的问题，引入小波降噪方法对侧向位移监测数据进行降噪处理，基于降噪后数据实现地下连续墙弯矩估算。以福州地铁2号线上街站基坑工程地下连续墙典型测点的侧向位移监测数据为研究对象，选择db3小波基函数、硬阈值函数、heursure 阈值对其进行5层小波降噪处理，采用6次多项式对降噪后的监测数据进行拟合并确定拟合曲线曲率半径（挠度），结合材料力学受弯构件相关理论实现地下连续墙弯矩估算。结果显示： 1)小波降噪可以有效去除侧向位移监测数据误差，监测数据误差主要分布在-0.6~0.6 mm； 2)利用降噪后的监测数据进行多项式拟合可以有效提高拟合精度； 3)地下连续墙最大估算弯矩为635.1 kN·m，约为设计值的40%，施工过程中地下连续墙安全状况良好。

关键词: 地铁车站基坑, 地下连续墙, 小波降噪, 弯矩估算, 位移监测, 安全评价

Abstract:

There is unavoidable error in the monitoring process of lateral displacement at foundation pit underground diaphragm wall. The error of the monitoring data was neglected in the past when estimating the underground diaphragm wall bending moment by lateral displacement. In order to solve the problem caused by the error, wavelet denoising method is introduced to denoise the lateral displacement monitoring data and the underground diaphragm wall bending moment can be estimated based on the data after denoising. The lateral displacement monitoring data of underground diaphragm wall typical measuring points in Shangjie Station foundation pit of Fuzhou Metro Line 2 are studied. Db3 wavelet basis function, hard threshold function and heursure threshold are selected to perform 5layer wavelet denoising. The sextic polynomial is used to fit the denoising monitoring data and radius of curvature and deflection of the fitting curves are determined. The bending moment of underground diaphragm wall is estimated based on the theory of flexural members of material mechanics. The results show that: (1)Wavelet denoising can effectively remove the error of lateral displacement monitoring data which is mainly distributed in the range of -0.6~0.6 mm. (2)The polynomial fitting accuracy can be effectively improved by using the noise reduction monitoring data. (3)The maximum estimated bending moment of the underground diaphragm wall is 635.1 kN·m, and is about 40% of the design value, so the underground diaphragm wall is in good condition during construction.

Key words: subway station foundation pit, underground diaphragm wall, wavelet denoising, bending moment estimation,
displacement monitoring, safety evaluation

中图分类号:

U 45

李明，吴波，张焕明，周鹏. 基于小波降噪的地下连续墙弯矩估算方法研究[J]. 隧道建设, 2018, 38(S2): 120-125.

LI Ming， WU Bo， ZHANG Huanming， ZHOU Peng. Estimation Method of Underground Diaphragm Wall Bending Moment Based on Wavelet Denoising[J]. Tunnel Construction, 2018, 38(S2): 120-125.

[1]	房有亮, 卢治仁, 王进, 付乔, 资晓鱼, 连正. 基于支撑伺服组合系统超深基坑安全支护技术研究[J]. 隧道建设, 2019, 39(S2): 120-128.
[2]	李根喜, 王立帅, 陈文鹏, 张宝宝, 岳朝阳, 古松, 黄辉. GFRP筋与混凝土黏结性能试验研究v[J]. 隧道建设, 2019, 39(S2): 129-134.
[3]	徐启鹏, 倪汉杰, 王玥. 地下连续墙接缝渗漏检测及防治技术[J]. 隧道建设, 2019, 39(S2): 372-378.
[4]	李志鹏，李亚璇，张立，宋天娇. 车站基坑揭露断层带注浆加固效果数值模拟研究[J]. 隧道建设, 2018, 38(S2): 111-119.
[5]	张治国，奚晓广，吴玲. 基坑分区开挖对邻近大直径越江隧道影响的数值模拟与现场实测分析[J]. 隧道建设, 2018, 38(9): 1480-1488.
[6]	朱继红，张文新，张良辉. 海域围堰内复杂地质条件下连续墙施工技术研究[J]. 隧道建设, 2018, 38(9): 1554-1559.
[7]	詹涛，杨春勃，安斌. 在泥质粉砂岩地层中采用双轮铣快速成槽施工技术[J]. 隧道建设, 2018, 38(12): 2019-2025.
[8]	付一平，张呈祥，尹俊，顾蓉，张安. 处理既有基坑锚索侵入地铁基坑的方案设计[J]. 隧道建设, 2018, 38(10): 1706-1711.
[9]	张海彦. 矿山法隧道与车站小角度斜接施工研究[J]. 隧道建设, 2017, 37(S2): 225-233.
[10]	袁浩峦, 李云涛. 海域围堰上软下硬地层中地下连续墙施工技术研究与实践[J]. 隧道建设, 2017, 37(S2): 254-259.
[11]	徐帮树，崔宇鹏，晏勤，李浚元，张明伟，夏鹏. 深埋软弱破碎围岩初期支护荷载承担比重研究[J]. 隧道建设, 2017, 37(S1): 1-6.
[12]	童阳. 地下连续墙工字钢接头刷壁器研制[J]. 隧道建设, 2017, 37(S1): 199-203.
[13]	杜宝义，宋超业，贺维国，李凯. 一种跨海地铁隧道盾构始发端头加固方法[J]. 隧道建设, 2017, 37(6): 761-767.
[14]	冉岸绿，李明广，陈锦剑，王建华. 共用地下连续墙深基坑影响下地铁车站与隧道节点变形分析[J]. 隧道建设, 2016, 36(7): 844-850.
[15]	高东奇, 廖少明, 张迪, 门燕青. 杭州环北大直径泥水盾构隧道下穿高铁桥涵的实测分析[J]. 隧道建设, 2016, 36(4): 403-410.

基于小波降噪的地下连续墙弯矩估算方法研究

Estimation Method of Underground Diaphragm Wall Bending Moment Based on Wavelet Denoising

PDF

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 15

编辑推荐

Metrics

本文评价