深基坑開挖變形神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)模型研究.pdf

1、在現(xiàn)代城市建設(shè)中，地下空間的開發(fā)越來(lái)越受到重視，建筑物越來(lái)越高，高層建筑的基礎(chǔ)越來(lái)越深，目前有的基坑深度達(dá)到幾十米，對(duì)施工有很高的要求，在施工過程中會(huì)有一定的安全風(fēng)險(xiǎn)。隨著基坑開挖深度的增加，基坑本身的安全、對(duì)周圍建筑的影響、對(duì)地下管線的影響等問題對(duì)基坑施工提出了更高的要求。為保障基坑在開挖期的安全、周圍建筑管線的安全和工程建設(shè)的順利進(jìn)行，針對(duì)深基坑開挖期間采取監(jiān)測(cè)措施尤為關(guān)鍵。在深基坑開挖期間設(shè)置安全監(jiān)測(cè)，其主要目的是獲取反映深基坑開

2、挖過程中的實(shí)際狀態(tài)的信息數(shù)據(jù)，并對(duì)數(shù)據(jù)加以合理有效的分析，揭示其內(nèi)在規(guī)律，評(píng)估其安全狀態(tài)，預(yù)測(cè)并指導(dǎo)后期工作，必要時(shí)采取措施，確保深基坑工程安全。 變形是深基坑安全監(jiān)測(cè)的主要項(xiàng)目，而基坑開挖期的變形主要是由于土體開挖卸載引起的，所以開挖作用是影響深基坑變形的重要因素。為了深刻反映開挖作用對(duì)深基坑變形的影響，并使監(jiān)測(cè)分析模型能深入揭示深基坑在開挖期間的變形規(guī)律，從土體遺傳蠕變機(jī)理出發(fā)，對(duì)遺傳蠕變本構(gòu)關(guān)系式進(jìn)行推導(dǎo)分析，結(jié)合工程的實(shí)

3、際情況，提出等效開挖深度概念，將變形影響因子構(gòu)造為考慮開挖深度的瞬時(shí)變形影響因子和考慮開挖歷程蠕變效應(yīng)的歷史變形影響因子兩大類，并確定基本因子結(jié)構(gòu)。 考慮到深基坑開挖的過程和環(huán)境的復(fù)雜性，周圍土體性狀的不確定性，以及基坑變形數(shù)據(jù)的非線性特征，以神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論為分析基礎(chǔ)，發(fā)揮其能解決復(fù)雜的、不確定性的、非線性問題的優(yōu)勢(shì)，進(jìn)行開挖作用下深基坑變形監(jiān)測(cè)模型的研究。 具體采用RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)作為模型基礎(chǔ)，利用其強(qiáng)大的非線性映射能

4、力，結(jié)合根據(jù)遺傳蠕變機(jī)理分析所得結(jié)果，構(gòu)造反映開挖作用影響的深基坑變形神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)模型構(gòu)架，將能反映開挖作用的瞬時(shí)變形和歷史變形影響因子作為模型輸入層影響因子，以實(shí)測(cè)信息構(gòu)建訓(xùn)練樣本，建立在開挖作用下深基坑變形的分析預(yù)測(cè)模型，實(shí)現(xiàn)對(duì)后期開挖過程中深基坑變形的預(yù)測(cè)。 對(duì)于徑向基神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來(lái)說(shuō)，訓(xùn)練過程是非常重要的，訓(xùn)練效果會(huì)影響到模型的預(yù)測(cè)效果。在訓(xùn)練過程中，學(xué)習(xí)中心是重要的學(xué)習(xí)參數(shù)，直接影響模型的訓(xùn)練效果。所以，合理的輸入層影響因

5、子可以真實(shí)地反映輸出結(jié)果的影響因素，對(duì)模型預(yù)測(cè)效果有很大影響，而學(xué)習(xí)中心的個(gè)數(shù)和位置對(duì)網(wǎng)絡(luò)的預(yù)測(cè)性能也有很大的影響。雖然學(xué)習(xí)中心選擇方法較多，但是目前在學(xué)習(xí)中心選擇方面并沒有嚴(yán)格的理論依據(jù)，對(duì)于具體工程問題中學(xué)習(xí)中心的選擇更應(yīng)當(dāng)進(jìn)行研究。本文對(duì)于開挖作用下深基坑工程，充分考慮變形及主要影響因子的“分段”特征，結(jié)合RBF網(wǎng)絡(luò)計(jì)算特點(diǎn)，提出了一種依據(jù)監(jiān)測(cè)信息特征選擇學(xué)習(xí)中心的經(jīng)驗(yàn)方法。 在構(gòu)造輸入層因子和學(xué)習(xí)中心選擇等方面給出了合理