钻孔灌注桩荷载-沉降曲线的灰色理论修正预测方法

目的 基于灰色系统理论,研究钻孔灌注桩荷载-沉降关系曲线特征,提出结合工程实际的改进方法.方法 以灰色系统理论GM(1,1)模型对灌注桩荷载-沉降关系曲线的原始拟合结果为基础,根据误差分析对结果进行修改,将改进方法应用于完整试桩曲线的拟合,以及加载未达到破坏的不完整试桩曲线的预测.将预测结果与桩基规范中经验公式计算结果进行对比.结果 修改后拟合结果与实测值的误差明显减小,改进方法对不完整试桩曲线的预测结果与经验公式计算所得结果差距在10％以内.结论 修改后的灰色系统理论GM(1,1)模型对试桩曲线拟合及预测结果精度均较高,具有一定的工程实用价值.     

L-V模型在软土地基沉降预测中的应用

为了提高软土地基沉降模型的预测精度,将现有的Logistic模型和Von - Bertalanffy模型进行叠加,提出了L-V模型,并利用Origin拟合软件对模型参数进行求解.将该模型应用到软土地基沉降预测中,并与Logistic模型和Von - Bertalanffy模型比较.结果表明L-V模型全过程沉降预测的拟合...     

改进的Verhulst沉降预测模型及其参数估计方法

为提高软土路基沉降预测灰色Verhulst模型的预测精度,首先从沉降初始实测值修正和增加时间指数项两个方面对灰色Verhulst模型的离散时间响应式进行了改进;然后基于最小二乘原理,利用差分进化算法对改进的灰色Verhulst模型时间响应式进行直接地优化估计,避免了灰色Verhulst模型常规估计方法中因背景值选取问题而导致的计算误差.实例计算结果表明,改进的灰色Verhulst模型较原模型具有更好的灵活性和适应性,比Gompertz模型、Logistic模型、Bertalanffy模型、Weibull模型及原灰色Verhulst模型这几种沉降预测模型具有更高的预测精度,可供工程设计参考.     

基于参数收敛的时变参数沉降预测模型

当时变参数沉降预测模型中的参数随时间不收敛时,模型对中长期沉降的预测精度不高,不能预测最终沉降.基于沉降预测模型参数的物理含义,分析模型参数随时间的变化规律,采用随时间收敛的函数来描述模型参数随时间的变化,建立相应的时变参数沉降预测模型.根据前期实测数据,采用最小二乘法对预测模型进行求解.通过引入遗忘因子来加大近期实测数据的权重,进一步提高模型的预测精度.实例分析表明,所提出的时变参数预测模型拟合精度高于现有的沉降预测模型,对全过程的实测沉降数据都具有很好的拟合精度,并对最终沉降做出合理的预测.     

改进的GM（1,1）灰色模型在大坝沉降预测中的应用

针对传统GM（1,1）模型的不足,分别从提高原始序列的光滑度、优化背景值、优化时间响应函数三个方面对其进行了改进,对模型进行后验差检验进行模型精度检验,并建立了一种新的GM（1,1）模型,将改进了的模型应用于大坝沉降预测中,结果显示,新的GM（1,1）模型拟合预测精度明显高于传统模型.     

基于Boltzmann函数的桩基极限承载力预测

通过对桩基Q-S数据的曲线拟合预测出单桩极限承载力,是当前推断未知桩基极限承载力的常用方法,但常用的曲线拟合精度不高.本文基于最小二乘理论,利用Boltzmann函数模型,采用Levenberg-Marquardt 算法,对桩基Q-S试验数据进行非线性曲线拟合和极限承载力预测.拟合和预测结果表明,Boltzmann曲线的拟合精度较高,极限承载力预测效果好,为桩基极限承载力预测提供了一种简便有效的方法.在此基础上,利用双曲线、指数曲线、Boltzmann函数模型对缓降型Q-S曲线进行了后期“破坏”预测,结果表明缓降型Q-S曲线后期也会出现类似陡降型的转折点,但三种曲线预测的桩基沉降发展速度不同:指数曲线预测沉降增加过快,双曲线预测沉降增加太慢,只有Boltzmann函数模型预测沉降增速适中,表明桩基塑性发挥适当,比较接近实际.因此用Boltzmann函数模型预测桩基缓降型Q-S曲线的后期发展是适合的.     

建筑物沉降的灰色系统预测

在建筑物沉降过程中,各监测点相互影响、相互制约,应用灰色系统理论建立了建筑物沉降变形的系统预测GM(1,N)模型.通过工程实例,证明GM(1,N)模型与GM(1,1)模型相比有较好的拟合精度和预测可靠度,对沉降预测有很大参考价值.     

基于俞氏四参数模型的隧道拱顶沉降预测

为了地下隧道围岩的稳定和围岩的及时和有效的支护,基于5处隧道拱顶沉降的现场实测资料,对隧道拱顶的沉降-时间曲线进行了优化的拟合和沉降的预测.针对岩石隧道拱顶的沉降特性,选用了俞氏四参数曲线模型.结果表明,俞氏四参数模型对隧道拱顶的沉降-时间曲线有高的拟合精度,相关系数R为0.989 55～0.999 35,平均值为0.996 102;该模型拟合效果比双曲线模型要好,特别是在曲线的尾部;基于该模型的5处隧道拱顶沉降的预测值与实测值的相对误差绝对值的平均值为4.019 15%,对拟合曲线尾部3点来说是0.623 48%.结果表明,本文选用的俞氏四参数模型适应性强,它对沉降-时间曲线的拟合是较为可靠的,利用这些拟合方程式能对隧道拱顶沉降进行预测.     

建筑地基沉降预测的Usher-Spillman组合模型研究

从40处现场地基沉降实测资料中选取有代表性的17处资料,对建筑地基沉降-时间曲线进行了优化的拟合分析.针对建筑地基的沉降特性,提出了Usher-Spillman组合数学模型.对17处实测资料的拟合表明,Usher-Spillman组合模型对台阶型、L型、S型、凹型、微凹型、直线型曲线都有高的拟合精度,相关系数R为0.997 68～1,平均为0.999 24;该模型拟合效果比双曲线模型、Usher曲线模型、Spillman曲线模型的都要好;基于该组合数学模型的建筑地基沉降的计算值与实测值的误差一般为±0.969 18%.结果表明,本文提出的Usher-Spillman组合数学模型适应性强,它对建筑地基沉降-时间曲线的拟合是较为可靠的,利用这些拟合方程式能对建筑地基沉降进行预测.     

基于灰色Verhulst模型的公路路基沉降预测研究

结合公路软土路基沉降监测数据,本文研究了灰色Verhulst模型和双曲线模型在公路路基沉降预测中的应用,建立了任意时间间隔的灰色Verhulst模型.计算得出了灰色Verhulst模型和双曲线模型对公路路基沉降量预测结果,并与监测结果进行比较,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.     

软土地基实测沉降的拟合和预测

为有效利用软土地基,基于实测资料综合介绍了沉降拟合和预测的几种方法,并应用于多个实际工程的实测沉降分析．同时,对拟合预测结果进行后验差检验和关联度分析,使其具有统一的评价标准．结果表明,用人工神经网络法来拟合沉降曲线效果最好,用前期沉降数据训练网络来预测后期沉降效果也非常好;传统曲线拟合法中,双曲线法的预测效果最好;用新陈代谢的灰色预测法来预测后期沉降,预测精度随预测模型的更新优化而很快提高．     

线性流变固结模型参数的回归反演分析法

提出了一种精度高、应用方便的线性流变固结模型参数非线性拟合方法。利用大型数据处理软件ori-gin7.5自定义函数二次开发功能,依据已有流变固结解析理论编制了相应的自定义拟合函数,并对5组萧山软土一维流变固结试验数据进行了回归分析,得到了三元件和四元件流变固结模型的参数,并分析了其变化规律。采用所得参数,利用解析理论计算了试样的沉降和超静孔压,并将理论计算所得沉降和孔压曲线与试验实测曲线进行了对比。结果表明:提出的拟合方法非常有效,拟合所得萧山软土线性流变模型参数有一定的规律,且按所得参数进行理论计算的沉降值与实测值非常吻合。     

L—V模型在软土地基沉降预测中的应用

为了提高软土地基沉降模型的预测精度,将现有的Logistic模型和Von—Bertalanffy模型进行叠加,提出了L—V模型,并利用Origin拟合软件对模型参数进行求解。将该模型应用到软土地基沉降预测中,并与Logistic模型和Von—Bertalanffy模型比较。结果表明L—v模型全过程沉降预测的拟合程度最高,达到0．9978;沉降后期L—V模型的均方根误差（RMSE=1．512）小于Logistic模型（RMSE=2．930）和Von—Bertalanffy模型（RMSE=3．624）的均方根误差,其预测值更加接近观测值。     

Comparison of settlement behaviors of high-food-waste-content (HFWC) and low-food-waste-content (LFWC) MSWs and assessment of their prediction models

Settlement behaviors of high-food-waste-content(HFWC) and low-food-waste-content(LFWC) municipal solid wastes(MSWs) respectively from developing and developed countries were characterized and compared based on a great number of experimental datasets from references. Fresh HFWC-MSW generally has larger primary compression ratio compared to fresh LFWC-MSW, due to the release of a large amount of intra-particle water contained in food waste under additional stresses. The slopes of strain-logarithmic time curves with respect to the three secondary compression phases are characterized as "slightsteep-slight" for LFWC-MSWand "moderate-moderate-slight" for HFWC-MSW. It is difficult to distinguish the first two phases of the secondary compression in strain-logarithmic time curves for HFWC-MSW. The entropy method was built to evaluate the performance and applicability of nine published settlement models based on the settlement datasets of four large-scale experiments. The computational simplicity, the fitting performance, the prediction performance and the parametric stability were taken as the four criterions in the entropy method. Based on the evaluation results, the models proposed by Sowers et al.(1973)and Gourc et al.(2010) are recommended for predicting settlement at LFWC-MSW landfills, while the hyperbolic model and the Chen et al.(2010) model are recommended for HFWC-MSW landfills.     

砂-粘-粉互层地层明挖隧道沉降特征分析及预测

为研究华北冲积平原边缘处砂-粘-粉互层地层中明挖暗埋隧道工后沉降特点及地下水位对隧道沉降影响，依据京雄铁路机场2号隧道施工期及运营期18个月的沉降监测数据，结合地质条件和地下水位资料，对该隧道沉降特征及差异性原因进行综合分析，并利用Asaoka、双曲线和三点法对最终沉降量进行预测。结果表明，地下水位较高的砂-粉-粘互层地层沉降曲线可以分为类双曲线型、U型和振荡型三类。隧道沉降量及沉降特征与主要压缩层中粘性土含量呈正相关，主要压缩层中粘性土含量超过64%时，沉降曲线表现为类双曲线型。地下水位高度与回填深度是影响隧道沉降的重要因素，地下水浮力是隧道抬升的主动力。数据累计时间越长，曲线拟合法预测精度越高，恒载后数据积累9个月时Asaoka法和三点法预测最终沉降量误差均小于10%。     

Von Bertalanffy模型；S曲线；三段法；沉降预测

基坑沉降量与时间曲线关系,可以用Von Bertalanffy生长模型来描述.简单地叙述了Von Bertalanffy模型基本知识;然后用数学的方法证明了此生长模型符合S曲线的特性.结合工程实例和三段法、三点法原理,提出了适用于此模型的三段法和改进三点法.将两种方法预测的结果作比较.结果表明:两种曲线拟合度均大于0.99,并且两种方法都充分利用了全部数据.但三段法在前期预测时误差较大,改进三点法计算结果与实际值吻合度较好,且与实际的测量值误差较小,应用范围更广,为其他工程提供监测依据.     

淮河干流香浮段疏浚泥固结度室内试验研究

针对淮河干流香庙—浮山段高含水率疏浚泥进行了能够测试底部孔压的一维固结试验,研究了土样变形和底部孔压随固结时间的变化规律,探讨了基于太沙基固结理论建立的变形时间曲线法（Casagrande法）和超静孔压消散法得到的两种固结度的差异性状。结果表明：Casagrande法判断主固结完成时,超静孔压消散没有完成,残余超静孔压约为荷载增量的10%~20%;随着竖向荷载的增加,利用两种方法确定的主固结沉降的差异程度随外加荷载呈半对数线性变化;以真空排水工法为例,分析了基于Casagrande法和超静孔压消散法得到的主固结沉降差异程度。     

加载方式对杂填土与软土互嵌沉降的影响

杂填土地基下覆的淤泥质软土在受到上覆荷载作用时，会被轻易地挤入杂填土颗粒之间的孔隙中而引起互嵌沉降，在传统地基沉降的计算方法中该部分沉降未被考虑。采用自主研发的土体互嵌实验仪，对南京秦淮河地区的软土与杂填土进行一次加载、常规分级加载和复合多级加载试验，揭示互嵌沉降在不同加载方式下的发展规律。结果表明：不同加载方式下总沉降与互嵌沉降均呈现出阶梯式增长的趋势，在加载瞬间沉降骤增，然后逐渐减缓并趋于稳定，总沉降、互嵌沉降的差异主要来源于荷载施加瞬间的沉降变化。多级加载情况下，互嵌沉降与加载级数负相关，与荷载占比正相关，且通过曲线拟合发现互嵌沉降与加载级数呈现对数相关性，与荷载占比呈现出指数相关性。互嵌沉降比重与加载级数负相关，与荷载占比正相关，且当粒径较大时，互嵌沉降比重对加载方式敏感度降低。