基于非齐次指数函数灰色模型的隧道围岩变形预测

准确地测量、预测围岩变形是保证隧道施工安全的重要措施之一。围岩变形具有时间序列的单调增长性和随机性等特点,针对其特点,文章采用常规GM(1,1)模型、齐次指数函数灰色模型、非齐次指数函数灰色模型,对隧道的围岩变形进行了预测与对比分析。结果表明,常规GM(1,1)模型、齐次指数函数灰色模型、非齐次指数函数灰色模型三种模型的中误差分别为7.16%、5.01%、2.99%,最终沉降预测值相对误差分别为-8%、-5.52%、-3.05%。非齐次指数函数灰色模型具有较高的精度,在隧道围岩变形预测中具有广泛推广的应用价值。     

基于缓冲算子修正的新维无偏灰色模型的洞室围岩位移预测

洞室围岩位移预测是保证施工安全以及工程质量的重要措施。文章针对洞室围岩变形具有时间序列的单调增长性和随机动态性等特征,基于无偏灰色GM(1,1)预测模型的构建理论,引入指数型弱化缓冲算子来消除围岩位移原始数据序列所受的随机干扰,同时结合新信息优先的原理,提出了一种基于缓冲算子修正的新维无偏灰色GM(1,1)模型对围岩位移进行预测并将该模型应用于旁多水利枢纽工程洞室围岩位移时序预测中。结果表明,该模型具有精度高、科学可靠的特点,为洞室围岩位移预测提供了新的途径。     

隧道变形预测的灰色与回归模型对比分析

模型预测法是目前常用的隧道围岩变形预测的方法之一。文章结合广梧高速公路茶林顶隧道工程实例,建立GM（1,1）灰色模型、GM（2,1）灰色模型和双曲函数回归模型分别对隧道围岩变形进行预测,并对各模型的预测情况进行对比分析。结果表明,不论是从短期还是从长期看,GM（1,1）灰色模型都体现了优越的模拟和预测效果,且建立预测模型时不需要大量的统计数据,可应用于工程实际。     

基于灰色-马尔可夫链的隧道围岩变形预测研究

隧道工程施工中,围岩变形是一种常见的工程问题,当变形量达到一定数值时,会影响工程质量,给施工人员带来安全隐患,延误工期.因此,隧道围岩变形预测是保证施工安全,以及工程质量的重要措施.隧道围岩的变形在受到地质构造、地层岩性、应力场、地下水、开挖方式等多种因素的综合影响下,具有时间序列的单调增长性和随机性的特点,针对该特征,将灰色模型预测方法和马尔可夫链概率转移方法结合起来,建立灰色-马尔可夫链模型对围岩的变形进行预测.该预测方法是利用GM(1,1)模型的预测数列增长的特点,来预测围岩变形的宏观发展趋势,在此基础上应用马尔可夫链确定位移时序的状态转移概率矩阵,通过对状态的划分、实测值与灰色拟合值的绝对误差及相对误差等指标的分析,对围岩变形的发展趋势进行更为精确的预测.通过两水隧道算例,隧道围岩变形的计算结果与实测值吻合较好,表明所建立的灰色-马尔可夫链模型是正确的,在隧道围岩变形预测中具有广泛推广应用价值.     

改进不等时距GM模型在施工控制中的应用

刚构桥施工过程中应力变化复杂,影响因素多,较难预测把握应力发展趋势,实测应力缺失时,单一使用GM(1,1)模型预测精度低,对原始应力数据要求苛刻.文章改进了不等时距GM(1,1)模型,结合罗天乐特大桥工程进行验证,结果表明,改进不等时距GM(1,1)模型在刚构桥施工应力预测中具有较好的适用性和较高的预测精度.     

滑动平均法在刚构桥施工应力预测中的应用

文章针对刚构桥施工过程中应力不确定性影响因素,介绍通过滑动平均法GM(1,1)模型对数据进行建模前预处理方法,并结合葫芦鼎大桥工程实例,验证了滑动平均法建立GM(1,1)模型在刚构桥施工应力预测中较好的适用性和较高的预测精度,也是对原始GM(1,1)模型的一种改进。     

不等时距GM(1,1)模型在预测输气管道腐蚀中的应用

根据等时距GM(1,1)模型建立了不等时距GM(1,1)预测模型,该模型可应用于利用腐蚀指标的原始数据来预测以后的输气管道腐蚀情况。验证表明:不等时距灰色模型扩大了等时距灰色模型的应用范围,在小样本的情况下同样可以做出较准确预测,为输气管道的防腐提供了可靠的依据。     

基于灰色理论的隧道围岩收敛预测

文章根据隧道围岩收敛监测信息,应用灰色系统原理和方法,建立了GM(1,1)模型并进行了预测。预测结果表明,灰色模型预测值与实测值吻合程度较好,能为隧道的动态设计和信息化施工提供决策依据。     

灰色模型在路基沉降预测中的对比研究

为了确定合适的工后沉降预测模型,文章以桂东四都至八面山公路典型路基断面实测数据为研究对象,采用GM(1,1)模型、UGM(1,1)模型及Verhulst模型分别建立模型,对工后沉降进行预测分析。结果表明:在拟合阶段时,GM(1,1)模型的平均误差绝对值比UGM(1,1)模型和Verhulst模型分别高出约30%和15%;在预测阶段的精度对比分析中,UGM(1,1)模型在各方面均优于Verhulst模型,能够准确地预测路基沉降的真实情况。     

等里程间隔GM(1,1)模型在关角隧道6号斜井涌水量预测中的应用

在原始灰色GM(1,1)模型的基础上,通过运用等间距里程序列的分析方法建立模型,并对关角隧道6号斜井的涌水量进行了模拟预测。经检验,预测结果精度较高,对隧道工程涌水量的短期预测具有较大的实用价值。     

灰色理论在土石混填路基工后沉降预测中的应用

运用灰色理论建立了土石混填路基的非等时距预测模型,同时,为了预测土石混填路基工后沉降,建立了土石混填路基工后沉降的GM(2,1)模型。通过实例计算表明,GM(2,1)模型预测精度较GM(1,1)灰色模型高,在土石混填路基工后沉降预测中具有较大的实用价值。     

天然气消费量的灰色模型预测

介绍了利用灰色理论预测天然气消费量的模型,包括GM(1,1)模型和动态等维灰数递补灰色预测模型,对模型进行了求解,介绍了模型精度的检验方法,并用实例加以验证,同时与实际消费量进行了对比.计算结果表明:此方法预测天然气消费量既简单又准确,有较好的适应性和较高的精度,对天然气输配管网的优化运行和统一调度管理具有重要的参考意义.     

原油管道结蜡预测模型研究

利用灰色GM(1,1)模型的全息信息特性,在不需要多因素分析的情况下,建立了输油管道的结蜡速度和结蜡厚度的灰色GM(1,1)模型,实现了部分信息情况下的原油管道结蜡预测。实际计算表明:该模型误差在±2%以内,完全满足工程实际需要。     

基于多变量GP-DE模型的隧道变形时间序列预测研究

准确预测和控制隧道变形是确保隧道工程施工安全的重点。针对目前隧道围岩变形时间序列预测的不足,文章提出了一种基于多变量高斯过程(GP)-差异进化算法(DE)的隧道变形时间序列预测方法。根据隧道自动化监测结果进行多变量相空间重构,并通过主成分分析法降低输入维数。在此基础上采用GP-DE模型进行隧道变形预测研究。以吉林省高丽沟隧道围岩拱顶位移为例进行预测,将预测结果与BP神经网络、SVM模型预测结果进行比较。研究结果表明,多变量时间序列的GP-DE模型具有更高的预测精度,预测值与实测值吻合更好,是一种有效的隧道位移预测方法。     

GM(1,1)模型在桥梁工程中的使用试验

以有限的钢筋束张拉伸长值数据及隧拱沉降数据,第次建立符合精度的GM(1,1)模型,进而有效地完成了相关预测预报任务。     

山岭隧道围岩流变参数识别及应用研究

依托西康高速公路油房湾小净距隧道工程,对隧道围岩--石灰岩的流变特性进行了试验研究,给出了流变变形特性曲线,建立了能描述油房湾隧道围岩流变变形特征的流变模型.基于流变反演理论,获得了相应模型的弹性性能参数(岩体弹性体积模量、剪切模量和变形模量等)和流变参数及长期弹性模量等.利用反演流变模型及参数,并结合油房湾小净隧道工程地质特点及施工方案进行了三维流变数值模拟分析.结果表明,小净距隧道围岩变形时效特性规律基本符合H-K模型特征,表明基于试验辨识的H-K蠕变模型和反演参数的数值模拟能超前做出科学预测和定量评价,为山岭小间距隧道的设计和施工提供了可靠的参考信息和理论依据.     

基于积分求导还原思想的新型边坡变形预测UGM(1,1)建模方法

文章通过研究传统预测模型的误差来源和传统UGM(1,1)灰色预测模型建模原理,提出一种基于积分求导还原思想构建的新UGM(1,1)模型,并以某高速公路一段路基边坡实测数据为依据,验证新型UGM(1,1)灰色预测模型的可行性及其预测结果的可靠性。算例预测结果表明:新UGM(1,1)模型的拟合和预测精度误差均达到合理范围5%以内,对非等时距灰色预测模型数值预测具有一定的参考价值。     

灰色GM(1,1)模型在靖西天然气管道负荷预测中的应用

靖西天然气管道是重要输气干线,准确预测需求负荷变化情况,确保管道安全、平稳、高效供气意义重大。文中以灰色理论为基础,利用管道历年气量数据建立灰色预测的GM(1,1)模型,采用后验差检验对预测模型进行检验,并对该管道未来用气需求量进行预测。计算结果显示:灰色GM(1,1)模型预测结果与实际结果具有较好的一致性,精度能够满足实际应用的要求,预测结果对靖西管道运行管理具有一定的借鉴作用。     

基于小波变换与卡尔曼滤波结合的GM(1,1)模型在高铁隧道沉降变形分析中的应用

高铁隧道的变形量较小,但受随机噪声的干扰较大,使得监测得到的沉降曲线不能反映实际的沉降情况。鉴于此,文章提出了基于小波变换与卡尔曼滤波相结合的RLG降噪方法,该方法既有小波变换的去相关作用和多分辨分析功能,又有卡尔曼滤波对未知信号的线性无偏最小方差估计的特点。采用GM(1,1)预测模型对降噪后的数据进行分析,得到的结论是:基于小波变换与卡尔曼滤波相结合的GM(1,1)模型的精度较基于卡尔曼滤波的GM(1,1)模型的精度高,可有效地运用于高铁隧道沉降分析中。     

圆形巷道脆岩弹塑性耦合解析解

文章针对静水压力作用下的弹-脆-塑性圆形巷道,采用弹塑性耦合模型进行了围岩应力和位移的解析研究,采用线性的Mohr-Coulomb准则和非关联流动法则推导了圆形巷道岩体应力和变形解析解;从理论上确定了峰值后区岩石的强度参数与弹性模量之间的限定性关系,分析了不同峰后弹性模量劣化程度下圆形巷道围岩应力和变形规律。研究结果表明,弹性模量的劣化不会改变围岩塑性区范围和应力分布状态,但会引起围岩变形量的剧增。