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近年来，随着经济的发展和科技的进步，大型工程的建设规模越来越大，随之而来出现的安全事故也越来越多。为了保证工程安全，变形监测显得尤为重要，目前已经实现能够实时的采集监测的信息，但是尚不能依据现场采集的监测信息对工程的安全性做出实时的预测，以便针对可能出现的险情及时确定对策。因此，如何通过合理、有效的数学模型来预测变形是现代化建设中一个急需解决的技术关键。
变形预测模型的研究方向主要有两个，其一是建立位移与土体材料力学参数的非线性关系，通过数值模拟分析，来得到位移变形的情况。其二是用数理统计的方法，归纳变形规律，推算未来的变形情况。本文研究内容主要集中在以下几个方面：
(1)了解基坑工程的变形规律，包括坑外地表沉降，地下连续墙水平位移，坑底隆起等。收集上海市某深基坑工程的地质勘察报告、设计资料、施工资料和监测资料。应用MidasGTS有限元建立以地下连续墙-内支撑-立柱为支护结构的基坑开挖模型，对坑外地表沉降监测点，地下连续墙测斜点的模拟结果与实测位移进行比较。
(2)通过正交试验设计土层参数样本，把设计好的土层样本代入有限元模型中得到BP神经网络的输入与输出样本，通过BP神经网络进行位移反分析，得到准确的土层参数，再代入有限元模型中预测后续工况的变形。把以反分析土层参数计算得到的有限元结果与实测位移进行比较，验证了位移反分析模型的有效性。
(3)针对现有的非等间距灰色模型不能处理突变数据缺陷，提出了基于改进赋权处理的动态灰色模型和基于等距化及小波去噪处理的动态灰色模型；对最小二乘方法进行研究，将顾及起算数据误差的整体最小二乘与顾及模型误差的补偿最小二乘应用到非等间距灰色模型中，并与本文提出的非等间距改进灰色模型进行比较；考虑到滑坡变形比较受外界因素的影响，提出了一种顾及降雨量和温度等外界影响因子的半参数改进灰色模型。这三种改进方法都通过工程实例进行了验证，达到了比较好的效果。
变形预测模型的研究方向主要有两个，其一是建立位移与土体材料力学参数的非线性关系，通过数值模拟分析，来得到位移变形的情况。其二是用数理统计的方法，归纳变形规律，推算未来的变形情况。本文研究内容主要集中在以下几个方面：
(1)了解基坑工程的变形规律，包括坑外地表沉降，地下连续墙水平位移，坑底隆起等。收集上海市某深基坑工程的地质勘察报告、设计资料、施工资料和监测资料。应用MidasGTS有限元建立以地下连续墙-内支撑-立柱为支护结构的基坑开挖模型，对坑外地表沉降监测点，地下连续墙测斜点的模拟结果与实测位移进行比较。
(2)通过正交试验设计土层参数样本，把设计好的土层样本代入有限元模型中得到BP神经网络的输入与输出样本，通过BP神经网络进行位移反分析，得到准确的土层参数，再代入有限元模型中预测后续工况的变形。把以反分析土层参数计算得到的有限元结果与实测位移进行比较，验证了位移反分析模型的有效性。
(3)针对现有的非等间距灰色模型不能处理突变数据缺陷，提出了基于改进赋权处理的动态灰色模型和基于等距化及小波去噪处理的动态灰色模型；对最小二乘方法进行研究，将顾及起算数据误差的整体最小二乘与顾及模型误差的补偿最小二乘应用到非等间距灰色模型中，并与本文提出的非等间距改进灰色模型进行比较；考虑到滑坡变形比较受外界因素的影响，提出了一种顾及降雨量和温度等外界影响因子的半参数改进灰色模型。这三种改进方法都通过工程实例进行了验证，达到了比较好的效果。