基于灰色神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的膨脹土含水變化量預(yù)測研究.pdf

1、膨脹土問題是全球性的重大工程問題之一，雖然經(jīng)過半個多世紀(jì)的研究，但至今在各國的工程建設(shè)中膨脹土引起的工程問題仍頻繁發(fā)生并造成巨大地經(jīng)濟(jì)損失。據(jù)大量統(tǒng)計表明，膨脹土路段滑坡大多數(shù)屬于淺層滑坡。這主要是因為地表的淺層膨脹土不僅裂隙特別發(fā)育，而且對氣候變化特別敏感，由于膨脹土干濕循環(huán)效應(yīng)特別顯著，當(dāng)土體吸收水分時，土體會產(chǎn)生膨脹，吸力降低，從而使得土體的強(qiáng)度下降；當(dāng)土體失去水分時，土體又會收縮，吸力增大，土體的強(qiáng)度又會相應(yīng)上升。因此，膨脹土失

2、水收縮，吸水膨脹，含水量的變化是影響其脹縮量及土體抗剪強(qiáng)度變化的一個至關(guān)重要的因素。自然界，膨脹土的含水量隨季節(jié)以及其它外在因素變化而變化，從而成為土體膨脹量大小的不確定因素。 本文簡要介紹了目前土壤含水量中幾種常用的預(yù)測方法，指出幾種不確定性分析方法的不足之處。本文首次將灰色理論和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合運用于膨脹土含水變化量的預(yù)測當(dāng)中，將膨脹土邊坡含水變化量視為一個灰色系統(tǒng)，引入灰色系統(tǒng)理論的關(guān)聯(lián)分析方法，將氣象站常規(guī)氣象資料(包括溫

3、度、風(fēng)速、日照和濕度等)作為膨脹土含水量變化的影響因素來考慮，綜合分析各影響因子對含水量變化的正、負(fù)關(guān)聯(lián)特性，以及各影響因子之間的相互關(guān)聯(lián)特性，對影響因素的作用程度做優(yōu)劣排序，以明確各因素的影響程度，得出影響土層含水量變化的綜合關(guān)聯(lián)指標(biāo)。以綜合關(guān)聯(lián)指標(biāo)因子和不同深度土層含水變化量實測數(shù)據(jù)作為訓(xùn)練樣本，建立用改進(jìn)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，再將灰色神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測結(jié)果與實測膨脹土含水變化量結(jié)果進(jìn)行對比驗證。 由于影響因素的優(yōu)選和網(wǎng)絡(luò)算法的改進(jìn)大