高速公路软土地基沉降预测与分析

目前采用的各种沉降预报方法特别是施工期间沉降的预测还不能满足工程应用的要求,预报最终沉降和历程与实际观测相差较大。本文用灰色预测模型对最终沉降和沉降历程以及施工期沉降速率等问题进行预测分析,通过施工过程中监测路堤沉降数据建立了预测沉降的灰色模型,为预测软土地基路基填筑施工引起的沉降提供了一种新的方法,从而达到动态控制施工,保证施工安全和施工质量的目的。     

神经网络模型在面板坝堆石体施工期沉降变形预测中的应用

在分析面板坝堆石体施工期坝体沉降影响因素的基础上,将影响沉降的主要因素作为网络输入参数,以测点沉降量作为网络的输出,建立了神经网络模型.以水布垭面板坝堆石体为例,将模型预测值与实测结果进行了对比,结果表明,预测值与实测结果比较接近,该神经网络能很好地反映面板坝堆石体施工期沉降变形与其影响因素之间的非线性映射关系,预测结果可作为后期填筑反馈设计的依据,同时可通过网络输入参数的调整检验某一因素对坝体沉降的影响程度.     

黄土质高填方路基沉降变形与预测

黄土质高填方路基易发生不均匀沉降变形,为了更好地研究其沉降机理以及建立沉降预测机制,指导具体工程确保工程安全,本文依托冬奥会延崇高速公路ZT5标段典型黄土高填方路基断面K46+500工程,利用现场该断面处3个沉降监测点的实测数据,通过对数曲线拟合法、双曲线拟合法和乘幂曲线拟合法对现场实测沉降数据进行拟合对比分析,得出预测精确合理的模型.通过高填方路基数值模拟计算,分析其沉降变形特点,并对沉降预测模型进行验证.研究结果表明:1)3种曲线拟合法的拟合相关系数都在0.98以上,都能对该高填方路基短期沉降做出准确预测.2)对3种预测模型的预测结果值与实测值比较分析,得出双曲线模型的预测结果值与实测值之间的误差平方和最小为4.09 mm²,预测精度最高.3)通过建立的双曲线预测模型对高填方路基沉降进行最终沉降预测,得出路基在517 d时沉降速率为0.01 mm/d,沉降达到稳定.4)利用FLAC3D的软件建模分析对比双曲线预测模型,验证了双曲线模型的可靠性.     

高速公路路基沉降预测研究

文章讨论了灰色系统理论在公路路基沉降预测中的应用,并对等间隔的灰色模型GM(1,1)进行了改进,建立了任意时间间隔的非等时序改进灰色模型.通过具体工程实践,给出了两种模型对公路路基沉降量预测结果与实测结果的比较,结果表明非等时序改进灰色模型的预测沉降量与实际沉降量更接近,精度更高,更能满足工程需要.     

软土路基沉降发展规律及其预测

通过对软土路基沉降发展规律及其特点进行分析与研究,得出软土路基沉降发展基本经历了发生-发展-稳定-极限4个阶段,其固结沉降-时间过程曲线的特点与社会经济预测中的"S"型成长曲线极其相似.基于3种"S"型成长曲线模型,引入组合预测的思想,提出了一种预测路基沉降发展规律的变权重组合预测方法,并建立了软土路基沉降的变权重组合"S"型成长模型,通过数学规划方法求解,从而可根据有限的沉降实测数据预测路基沉降发展过程.工程实例分析结果表明,使用该模型,其预测曲线与实测数据曲线基本吻合,且分析方法灵活,可用于软土路基沉降发展预测,对防治公路路基沉降,保证公路营运质量具有一定的理论与工程意义.     

基于ABC-SVM的软基沉降预测研究

沉降预测一直是地基工程的一个重点研究项目.软土具有天然含水量高、塑性指数大、黏粒含量高等特殊的工程特性,因此,建立在软土上的地基沉降难以预测,对于工程建设有一定的隐患.支持向量机在解决样本数量小、非线性问题上有其特有的优势.利用人工蜂群算法对支持向量机的参数进行优化后建立SVM模型,对木兰溪防洪工程的沉降问题进行预测,将其预测结果与传统的支持向量机模型以及曲线拟合预测方法结果进行对比.最终证明了ABC-SVM模型在软基沉降预测上的可用性.     

基于灰色GM(1,1)模型的桩基沉降预测研究

简述现有桩基沉降预测方法存在的不足,结合桩基沉降的特点,引入灰色预测GM(1,1)模型,建立基于灰色GM(1,1)模型的单桩及群桩沉降预测研究模型,并给出其建模的原理及建模的过程。最后,通过工程实例,进行实证分析,研究表明该模型具有良好的适应性,能更好地反映桩基沉降变形的规律,提高预测的精度,具有良好的工程应用价值和推广前景。     

基于灰色残差GM（1，1）模型的建筑物沉降预测的研究

针对现代高层建筑进行沉降观测,对其未来的变形趋势进行准确地预测具有重要的意义.针对传统灰色GM(1,1)模型存在的模型精度不高的问题,提出了灰色残差GM(1,1)模型,并将其应用于对建筑物的沉降变形进行定量分析.通过与原始模型的对比分析可以发现,灰色残差模型在精度上有了显著的提高,更加适用于基础沉降的预测,具有很好的工程应用价值.     

土石坝沉降-填筑灰色监测模型分析

为分析填筑期土石坝的沉降监测资料,探讨沉降发展与填筑施工间的因果关系,根据灰色模型建模数据量要求较少、拟和效果好的优点,以及该类模型中影响因子形式可以灰色抽象的特点,在借鉴相关沉降计算分析方法的基础上,将填筑影响下的土石坝坝体沉降影响因素分为与时效无关和与时效相关两类,采用填筑高度和等效高度作用因子为相关序列,利用灰色GM(1,h)模型建立沉降-填筑间的关系方程,以揭示填筑期间沉降规律并加以预测．算例表明,沉降-填筑安全监测模型有效地反映了土石坝施工期沉降规律以及沉降与填筑施工间的内在联系．     

灰色系统模型在露天矿边坡沉降预测中的应用

为解决抚顺西露天矿边坡沉降变形问题,运用灰色系统模型结合曲线拟合对抚顺西露天矿边坡沉降变形进行预测分析.在传统灰色系统的基础上,运用对数变换的数学方法对实测数据进行改进,建立改进的灰色系统模型,并对露天矿边坡沉降变形进行预测.结果表明:改进的灰色系统模型最大误差仅为0.7%,低于传统灰色理论模型的平均相对误差2.3%,模拟预测效果好,能够满足沉降预测的预报要求.因此,改进的灰色系统模型可用于露天矿边坡变形预测中.     

软土路堤沉降预测方法研究

建立了依据路堤填土期施工期和预压期观测资料计算路堤总瞬时沉降、总固结沉降、地基固结指数的基因反演方法,进而根据这三个反演参数计算最终沉降,并与实际值作比较,二者符合较好.此外,再依据预压期的沉降资料,分别利用三种不同的计算模型反演计算最终沉降,并与实测结果进行比较,进而对沉降计算模型的选取提出建议.     

基于马尔科夫优化的灰色GM (1,1) 沉降预测模型及应用

针对灰色GM(1,1)模型在对随机波动较大的沉降数据序列进行预测时存在的不足,本文结合灰色理论模型和马尔科夫链理论,建立了一种基于马尔科夫修正的新维GM(1,1)沉降预测模型。首先,考虑监测数据的时效性,通过在原始数据列中不断补充新的沉降监测数据,采用新陈代谢的方法建立了新维GM(1,1)模型;随后采用马尔科夫链理论对新维GM(1,1)模型进行优化,根据模型预测时产生的相对误差范围对其进行状态区间划分,并构建了相应的状态转移概率矩阵,得到了基于马尔科夫优化的新维GM(1,1)预测模型;将本文中的模型应用于福州火车站南广场深基坑周边建筑物地表沉降预测中,并对不同模型的预测效果进行对比分析,结果表明：基于马尔科夫优化的灰色GM(1,1)模型的预测精度较传统灰色GM(1,1)模型有明显提高,验证了本文所提出的优化模型在基坑沉降分析与预测中的合理性。     

京津塘高速公路K131+610段路基沉降预测研究

高速公路施工中,路基沉降对工程质量有着重要的影响。但是影响路基沉降的因素很多,传统的线性预测模型很难将各种影响因素统一表达,BP神经网络模型可以将传统的函数关系式转化为高维的非线性映射,在路基沉降预测中得到广泛应用。以京津塘高速公路K131+610段工程为例,探讨了BP神经网络模型的最佳参数配合。     

隧道长期不均匀沉降预测的蚁群算法

利用上海地区地铁盾构隧道运营期的大量实测沉降资料,找出其长期不均匀沉降规律与蚁群算法思想的对应关系,提出了一种基于蚁群算法的隧道长期不均匀沉降的新预测模型.为了检验新模型的预测效果,运用预测与实测数据对比分析的方式,得出新预测模型的构建及完善思路.研究结果表明,该预测模型利用实测资料直接建模,避免了传统方法计算过程中各种人为因素的干扰,预测精度高,简便易行,适应性强,可供完善的空间也很广,可为今后隧道长期不均匀沉降的预测计算提供一种全新的思路.     

空间正交防渗效果及可行性分析

由心墙和防渗墙组成的土石坝垂直单向防渗体系,因其防渗墙随着覆盖层的加深而加深的设计理念,使得在深厚覆盖层上建坝时,防渗墙施工工期较长且难以保证施工质量。因此,本文提出一种新型的适用于深厚覆盖层上心墙堆石坝的空间正交防渗体系,并以某工程为例,用SEEP/W模块进行了一系列的探索计算。分析认为,在能保证水平防渗层施工质量的条件下,空间正交防渗体系可以满足总渗流量和渗透比降的要求,甚至可以达到比传统防渗体系更好的效果,这使得主防渗墙的厚度或者深度可以适当减小,从而降低工程量,缩短工期。     

大粒径卵石层地铁换乘站地表沉降预测研究

地铁换乘站作为地下轨道交通运营线路中的主要枢纽,其开挖和施工造成的失稳变形将会直接影响到车辆运行、人员安全、地下管线设施和既有线路与建筑物。本文以成都地铁17号线换乘站为例,研究了卵石地层的地铁换乘站在深基坑开挖后沉降变形的发展趋势。通过相关性分析,从15项监测数据中分别选择出适合深基坑挖掘阶段和盾构施工阶段的沉降监测相关影响因素。分别借助径向基函数神经网络（RBF）、小波神经网络（WNN）、非线性回归模型（NARX）和极限学习机（ELM）四种智能算法对不同监测参数与监测点位在开挖阶段及盾构施工阶段的地表高程变形进行预测。研究表明：以上算法中在深基坑开挖阶段,WNN模型的预测结果最为精确,预测值和实测值最为接近;当后期预测的参数类别减少时,NARX模型在预测中表现最好,预测值的范围在单个数据点的误差在-0.4~0.3mm内;且监测数据表明在深基坑开挖的第三、四层阶段施工对沉降变形的影响最大,需要着重监测。由此,证实了智能算法在分析和预测卵石地层的地铁换乘站周边地表沉降变形有着较高的可行性,通过对比分析也得到算法模型在相似工程的研究中具有优势。     

软土地基路堤预抛高确定方法

根据施工期路堤填土厚度、沉降实测数据建立了一种新的工后沉降预测模型,并从土力学角度分析了该预测模型的物理意义;针对不同的软土地基深度、路堤高度和工后沉平控制时间,导出了路堤预抛高计算公式.结合工程实例,将计算的工后沉降、预抛高量与工后实测沉降进行了比较分析,验证了该计算方法的可行性.     

基于主成分分析-相关向量机的高速公路路基沉降量预测

为解决高速公路路基沉降量难以获取的难题,提出一种基于主成分分析(principal compohent analysis,PCA)的相关向量机(relevance vector machine,RVM)路基沉降量预测方法。通过主成分分析法将多个易获取的土体常规物理参数降维成少数且独立的变量,借助相关向量机模型反映路基沉降量与4个主成分变量之间的非线性映射关系,建立基于PCA-RVM的高速公路路基沉降量预测模型。将该模型应用于工程实例,在同样学习样本情况下与4种神经网络预测模型对比分析,结果表明:PCA-RVM预测模型通过分析各因素的相关性与贡献率,将多个影响因素合理化为少数主成分变量,在信息筛选方面明显优于其余4种模型;各模型预测结果显示,在路基沉降量预测结果的相对误差及均方差方面,PCA-RVM预测模型均占据较大优势。PCA-RVM模型具有精度高、离散性小、可靠度高等优点,为高速公路路基沉降量预测提供了一种新方法。