高速公路軟基處理方案智能評價(jià)與優(yōu)化方法研究.pdf

1、隨著我國高速公路的大規(guī)模建設(shè)，工程中遇到的軟土問題越來越突出，已成為影響工程質(zhì)量、建設(shè)工期和工程造價(jià)的關(guān)鍵性因素之一。因此，加強(qiáng)高速公路軟基處理技術(shù)的研究，已成為影響我國交通事業(yè)發(fā)展的一個(gè)重要課題。 在高速公路軟基處理的技術(shù)研究中，存在著大量的決策問題。在設(shè)計(jì)階段，首先需要對是否進(jìn)行處理做出決策，對需要處理的地段，則須對采取深層處理還是淺層處理做出決策；對于淺層處理或深層處理的具體方法也需要做出決策；對于某種具體的處理方法，需要

2、對其技術(shù)參數(shù)做出決策。本文以系統(tǒng)工程、人工智能、模糊數(shù)學(xué)、灰色理論、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法和粒子群優(yōu)化算法等為理論基礎(chǔ)，結(jié)合巖土工程、土質(zhì)學(xué)和土力學(xué)等學(xué)科的最新發(fā)展，對高速公路軟基處理方案智能評價(jià)與優(yōu)化方法進(jìn)行了研究。 按照研究的內(nèi)容和論文的章節(jié)順序，所取得的具體成果有： (1)簡要地介紹了本課題研究的目的和意義，介紹了有關(guān)軟基處理技術(shù)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，系統(tǒng)地闡述了現(xiàn)有的軟基處理方案評價(jià)方法，如評分優(yōu)化法、模糊評判法、層次分

3、析法以及地基處理智能輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)等，指出了它們存在的主要問題和不足，在此基礎(chǔ)上，提出了本研究的工作思路和主要內(nèi)容。 (2)針對軟基處理技術(shù)決策中是否需要進(jìn)行處理，是深層處理還是淺層處理的問題，通過研究有關(guān)土工參數(shù)的相關(guān)性等，提出以軟土厚度、軟土壓縮模量、路堤填土高度、地表硬殼層厚度作為決策參數(shù)，以人工智能中的范例推理為基礎(chǔ)，并考慮到在不同的決策環(huán)境下相同的屬性對決策輸出會(huì)有不同的影響，提出了基于變權(quán)的高速公路軟基處理方案范例推理

4、評價(jià)方法。實(shí)例分析表明，該模型具有原理簡單、直觀，使用方便等特點(diǎn)；利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)工具箱建立了BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)評價(jià)模型，對所建的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行訓(xùn)練、回判和預(yù)測，得到了滿意的結(jié)果，證明模型是有效的。 (3)提出了基于AHP的模糊相似優(yōu)先比的高速公路軟基處理評價(jià)模型。在該模型中，定義了模糊相似比，構(gòu)造了軟基處理方案影響因素的模糊相似優(yōu)先關(guān)系，利用層次分析法確定了各影響因素的權(quán)重，從整體上找出了與理想方案最為相似的軟基處理方案。 (

5、4)鑒于軟基處理方案評價(jià)中各指標(biāo)的不相容性問題，以模糊物元分析理論為基礎(chǔ)，為避免在權(quán)重分配問題上的主觀性，用信息熵所反映數(shù)據(jù)本身的效用值計(jì)算指標(biāo)的權(quán)重，將信息熵理論與模糊物元分析相結(jié)合，建立了基于信息熵的模糊物元分析決策模型。將該模型應(yīng)用于高速公路軟基處理方案的評價(jià)中，得到了合理的處理方案，為選擇合理的軟基處理方案提供了一條新的可行途徑。 (5)軟基處理方案決策影響因素具有不完全性、未知性等特點(diǎn)，軟基處理方案決策實(shí)質(zhì)上是灰色系統(tǒng)

6、問題。本文運(yùn)用灰色系統(tǒng)理論，建立了一種新的軟基處理方案評價(jià)方法，合理確定了方案評價(jià)指標(biāo)及其權(quán)重，根據(jù)計(jì)算得出的灰色關(guān)聯(lián)度來實(shí)現(xiàn)對軟基處理方案的優(yōu)選。實(shí)例分析表明，該模型使用方便、決策結(jié)果合理，具有實(shí)用價(jià)值。 (6)將自適應(yīng)共振理論用于高速公路軟基處理的方案決策，建立了基于ART網(wǎng)絡(luò)的高速公路軟基處理方案評價(jià)方法。實(shí)例表明，模型具有易于實(shí)現(xiàn)、效率高等特點(diǎn)。 (7)論述了粉體攪拌樁的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)理論和方法，應(yīng)用遺傳算法、粒子群優(yōu)