基于灰色神經網絡的膨脹土含水變化量預測研究.pdf

1、膨脹土問題是全球性的重大工程問題之一，雖然經過半個多世紀的研究，但至今在各國的工程建設中膨脹土引起的工程問題仍頻繁發(fā)生并造成巨大地經濟損失。據大量統計表明，膨脹土路段滑坡大多數屬于淺層滑坡。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)效應特別顯著，當土體吸收水分時，土體會產生膨脹，吸力降低，從而使得土體的強度下降；當土體失去水分時，土體又會收縮，吸力增大，土體的強度又會相應上升。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度變化的一個至關重要的因素。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網絡相結合運用于膨脹土含水變化量的預測當中，將膨脹土邊坡含水變化量視為一個灰色系統，引入灰色系統理論的關聯分析方法，將氣象站常規(guī)氣象資料(包括溫

3、度、風速、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、負關聯特性，以及各影響因子之間的相互關聯特性，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聯指標。以綜合關聯指標因子和不同深度土層含水變化量實測數據作為訓練樣本，建立用改進BP神經網絡模型，再將灰色神經網絡預測結果與實測膨脹土含水變化量結果進行對比驗證。 由于影響因素的優(yōu)選和網絡算法的改進大