岩土工程监测数据分析的基本流程

围绕着异常发现、成因分析和提出建议措施的核心思路，总结出岩土工程监测数据分析的基本流程如下：

1、剔除粗差与测试错误，发现异常、确认异常。通过分析监测数据，特别是通过观察监测数据的物理量～时间过程曲线上足否有反常的跳跃点，很容易判断是否存在异常；然后根据经验，评估是否接受该异常，即承认该异常真实反映了工程现状；否则，将拒绝该异常，即认为此异常是测试粗差、错误或者测点被破坏等非正常原因导致。对于被拒绝的异常，有条件时应该重测该次观测值，或者通过数值变化趋势插值，供成果分析时参考。

2、判断该异常的时空分布特征，即搜索是否还有其他异常存在？

事实上，岩士工程项目的异常肯定分布于一定的时间空间范围内，因此，确认了该异常后，应进一步分析异常所在的时空范围，获得其分布特征与规律：

（1）该异常的类型。比如，是监测数据出现的数据异常，还是巡视检查发现的现象异常（文字性描述)？数据异常具体的物理量类型？比如是水平位移、沉降、测斜或者是应力应变等？

（2）时间上的一致性分析，即分析该异常发生前一段时间的变化情况。分析该测点异常发生前一段时间内的变化情况，分析该测点异常发生前一段时间内（如3d、7d、甚至半月） 数据变化的趋势，是逐浙变化还是陡然变化？获得其加速变化的起始时间。

（3）空间上的一致性分析，即分析该异常所在位置附近（比如 10m 以内，根据工程经验选取，基坑一般取深度的一倍)的同类型测点是否同样也存在类似的变化趋势。

3、物理量相关分析，即分析该测点附近范围内的其他类型测点的数据是否也存在类似的异常变化趋势。换句话说，如果基坑某段冠梁发生较大变形，则该段的水平位移、测斜、支撑轴力、沉降等可能会发生同步变化。因此，不同类物理量的同步变化证实了岩士体或结构物的实际工作状态发生了变化。

4、异常的成因机制分析

引起异常的原因很多而且相互关联纠缠、错综复杂、难以厘清主次，包括地质、施工、天气等方面的因素。一般地，工程结构或者岩士体的位移场、应力场或渗流场受某种因素(特别是施工、天气等外因)作用后发生改变，体现了“场”明显变化特征的某些物理量比如水平位移、沉降等被称为“效应量”，而引起效应量发生变化的作用或者原因等称为“原因量”，比如开挖进度、降雨等。当然，“原因量”也有文字性描述的类型，比如地质情况，不过可以通过提取典型参数在一定程度上得到量化。

异常的成因机制分析即利用统计分析、人工智能方法，分析效应量与哪些原因量最为相关，在可能的情况下尽量获得定量的相关关系，相当于人工智能中的关联分析。

5、监测成果反馈。通过以上异常的发现、确认及成因分析，能够掌握异常的成因，然后汇总分析图表、形成报告，提出建议措施，供相关部门决策。

6、再深入一些的工作包括利用现代风险评估方法进行风险评估与分级，根持分级情况启动预警。


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