基于灰色理论的高速公路软基沉降变形预测研究

基于灰色理论中的GM模型,推导出等栽条件下的沉降速率公式,与基于双曲线模式的沉降速率公式相比较,找出一种与实测结果相接近的预测方法,并结合有限元计算结果对这两种方法在预测最终沉降方面进行比较研究,总结两者的优缺点,对于工程实践具有一定的参考价值。     

基于灰色理论的高速公路软基沉降变形预测研究

基于灰色理论中的GM模型,推导出等载条件下的沉降速率公式,与基于双曲线模式的沉降速率公式相比较,找出一种与实测结果相接近的预测方法,并结合有限元计算结果对这两种方法在预测最终沉降方面进行比较研究,总结两者的优缺点,对于工程实践具有一定的参考价值.     

北京地铁4号线盾构施工地表沉降的曲线拟合分析及预测

本文以北京地铁4号线盾构施工项目为例,对隧道盾构法施工引起地表沉降进行分析研究。提出地表沉降的预测公式,并对实测数据进行曲线拟合分析及预测。     

灰色模型在软土地基沉降预测中的应用

准确预测地基的最终沉降量，对道路工程的设计和施工极其重要，但目前尚无能够全面反映各种情况的理论公式和数值方法。利用灰色理论建立不等时距GM(1，1)模型，对软土地基沉降进行预测，取得了较高的准确度。为了满足应用灰色理论建模的条件，拓展其应用范围，采用三次样条插值函数建立等时距GM(1，1)模型的方法，对软土地基的沉降进行预测，通过秦沈客运专线路基断面的实测数据对模型进行验证，并与双曲线法进行对比分析，结果表明，灰色模型预测值更接近实测数据。     

基于改进灰色Markov模型的建筑物沉降量预测

为了对地铁车站深基坑施工过程引起的周边建筑物沉降进行预警,利用改进的灰色Markov模型,预测地铁车站施工过程中周边建筑物的沉降量。首先,基于实测数据,采用改进的灰色模型对建筑物沉降趋势进行预测;其次,将实测数据与预测数据的相对误差作为Markov误差修正的初始数据序列,进行状态区间划分并结合Markov转移概率矩阵和误差修正公式对预测数据进行修正,确定最终预测值;最后,基于小误差概率、后验差比值和相对误差分析,对改进后的灰色Markov模型与改进的灰色模型的预测精度进行对比分析与评价。研究结果表明：与改进的灰色模型相比,改进的灰色Markov模型预测的相对误差从4.2%降到2.1%。     

基于GA-BP神经网络的交叉口短时交通流预测

交叉口车辆运行效率不高主要由两个原因造成:一是目前很多交叉口交通信号的配时与实际交通流不匹配;二是当前短时交通流预测的时长集中在5～15min,过长的时间间隔无法给信号控制提供准确的数据支撑。为了改善这种状况,提出了一种基于优化的BP(Back Propagation)神经网络的交叉口短时交通流预测方法。首先针对流量预测提出了准实时的概念,其次引入BP神经网络,再利用遗传算法对BP神经网络进行优化,最后在优化的BP神经网络的基础上建立交叉口短时交通流预测模型,且将传统的预测时长从5min缩短到5s。利用南京市某一道路交叉口采集的数据对提出的预测方法进行验证,结果表明:与传统的BP神经网络以5min为预测时长相比,该预测方法以5s为预测时长能够将预测精度提高77%。     

软土地区盾构隧道地表沉降规律研究

在地铁施工中采用盾构法不可避免地会对周围土层产生扰动,过大的地面沉降会影响周围建构筑物的安全使用,因此加强盾构开挖过程中对地表沉降的监测及理论研究尤为重要。首先根据绍兴市地铁盾构隧道镜湖站—凤林路站区间,利用 Midas GTS NX(New eXperience of Geo-Technical analysis System)软件建立数值模型,得到地表沉降变化曲线,将模拟数据与实测数据进行对比,由数值模型得出的沉降曲线与实测数据变化趋势较为吻合。随后对实测数据进行统计分析,利用线性回归方法,引入地表最大沉降修正系数α和沉降槽宽度修正系数β对原始Peck公式进行修正,计算得出当α数值在0.16~0.68、β数值在0.55~1.14 时,根据修正的Peck公式绘制的曲线更加接近地表实测沉降数据。研究结果表明:绍兴软土地区盾构开挖后地面沉降曲线符合高斯分布规律,修正后的Peck公式在绍兴软土地区具有一定的适用性,相关计算结论可供富水软土中的盾构施工参考。     

基于侧向位移的路堤沉降分析

通过建立基于等体积法的路堤侧向位移沉降模型,推导出的计算公式能准确简便地计算出沉降组成中侧向位移产生的沉降量。采用该公式对某高速公路试验段长达1年的沉降和侧向位移观测数据进行计算,结果表明：侧向位移产生的沉降量约占总沉降量的20%;侧向位移产生的沉降并非瞬时完成,而是延续相当长的时间;在沉降预测中,应充分考虑侧向位移产生的沉降对模型的影响。     

CFG桩网结构地基加固处理路基变形规律研究

以武广客运专线典型路基断面为例,对路基沉降变形进行监测,结合实测沉降曲线对沉降规律进行探索,并利用曲线拟合法对路基沉降进行预测.预测结果表明:CFG桩复合地基剩余沉降最大值5.6 mm;双曲线法预测的沉降曲线与实测数据比较接近;路基的工后沉降与填土高度存在一定的相关性.     

地下通道下穿水泥砼路面的沉降控制研究

地下通道的施工将对路面产生一定的影响,施工期间需制定相应的沉降控制标准.应用结构力学和材料力学,推导出水泥砼路面沉降控制值的解析公式,并用有限元进行验证说明了该公式的正确性和适用性.该公式对同类工程制定沉降控制值具有参考价值.     

不等时距GM(1,1)模型预测地基沉降研究

分别采用直线插值、三次样条插值、BP神经网络3种方法,用M ATLAB语言编制程序将不等时距序列转化为等时距序列,采用灰色理论预测沉降.由于BP神经网络强大的非线性映射功能,可以避免常规插值法所造成的一系列误差.实际工程应用结果表明,利用直线插值、三次样条插值和BP神经网络与灰色理论联合建模所得的预测值与实测值的最大相对误差分别为17.2%,5.9%和4.6%.由此可见BP神经网络和灰色理论联合建立的GM(1,1)模型用于预测路基沉降最为精确.     

基于灰色理论的公路沉降预测研究

以工程实测数据为基础,根据灰色理论中的数列预测理论,针对公路建设中路基沉降监测,建立灰色预测模型.根据预测结果与沉降实际测量数据的对比,分析了模型预测结果的合理性.同时讨论了所用灰色预测模型的特点及其在沉降监测中的应用.     

基于灰色理论的公路沉降预测研究

以工程实测数据为基础,根据灰色理论中的数列预测理论,针对公路建设中路基沉降监测,建立灰色预测模型.根据预测结果与沉降实际测量数据的对比,分析了模型预测结果的合理性.同时讨论了所用灰色预测模型的特点及其在沉降监测中的应用.     

路基表面沉降视觉检测系统光斑中心定位方法研究

激光光斑中心精确定位是铁路路基表面沉降视觉测量系统的关键技术,关系沉降测量的精度.分析了铁路路基表面沉降视觉测量的基本原理,结合激光光斑图像的特点,在以光斑轮廓邻域的灰度分布进行曲面建模的基础上提出基于曲面拟合的光斑亚像素中心定位方法,并通过实验验证了该方法光斑中心定位精度优于常用的基于重心灰度分布曲线拟合法,定位精度高且鲁棒性好,达到了铁路路基沉降观测精度的要求.     

GM（1，1）灰色模型与土工离心试验联合推算路堤沉降

以灰色系统理论为基础,将高路堤沉降过程看成一个灰色系统,建立适合高路堤沉降预测的GM(1,1)沉降预估模型及其残差模型,将某高速公路的已知观测数据代入GM(1,1)模型,推算该观测点的最终沉降。同时,在室内进行土工离心模型试验,将试验结果与灰色模型得到的预测结果进行对比分析,表明预测精度良好。     

基于非等时序灰色模型的路基沉降预测

结合高速公路路基施工沉降观测数据,讨论了灰色系统理论和双曲线模型在公路路基沉降预测中的应用,并对等间隔的灰色模型GM(1,1)进行了改进,建立了任意时间间隔的非等时序改进灰色模型。通过具体工程实践,给出了灰色模型和双曲线模型对公路路基沉降量预测结果与实测结果的比较,结果表明灰色模型的预测沉降量与实际沉降量更接近,精度更高,更能满足工程需要。     

非等时距DGM(1,1)模型及其在路基沉降预测中的应用

传统路基沉降预测灰色模型往往采用将非等时距序列变换为等时距序列的方式来建立预测模型,建模过程较为繁琐。为此,本文另辟蹊径,通过引入新的序列累加累减生成运算,采用直接由非等时距序列构建预测模型的方式,以有效避免从非等时距序列到等时距序列转换的繁琐运算,提出了新的非等时距DGM(1,1)模型。在此基础上,应用最小二乘法获得新模型辨识参数值,并给出了其显著预测公式。最后,以某高速公路路基沉降预测为实例,说明了本文模型的有效性。     

地铁隧道锚杆系统对地表沉降影响的数值分析

根据黄土地层不同土的物理力学参数,应用邓肯—张本构模型,在地铁隧道开挖施工过程中,对支护锚杆系统沿隧道纵向和横向的不同分布形式进行有限元数值计算。应用有限元软件MIDAS,根据西安地铁2号线隧道的相关土性和设计资料,对比了锚杆长度和锚杆纵向间距对地层沉降和锚杆受力特征的影响;探讨了锚杆纵向间距的疏密布置以及横向加密的位置。分析表明:随着锚杆长度的增加地层沉降减小,当锚杆长度大于一定值后沉降变化幅度降低;当锚杆纵向布置疏密不均时,沉降量较大;在隧道腰部加密锚杆可控制地表沉降。     

残差灰色预测模型在交通事故预测中的应用

交通事故预测是交通安全研究的重要分支,是提高道路交通安全管理水平的基础。针对道路交通事故的预测问题,以灰色预测模型为基础,建立残差灰色预测模型对交通事故进行预测。结果表明：残差灰色预测模型预测结果的平均相对误差比基本灰色预测模型降低了63．13％。实践证明该模型具有简便实用、预测精度高的优点。     

隧道变形预测的灰色模型研究

隧道变形预测对隧道施工监测具有重要的意义．考虑到隧道变形的非线性,采用灰色系统理论来模拟和预测隧道的变形．用灰色等时距GM（1,1）模型、新陈代谢GM（1,1）模型及Verhulst模型这三种常见的模型来预测隧道拱项下沉量,从而提出了新陈代谢GM（1,1）模型的适用性,能反映隧道施工动态的过程．