基于范例推理的黃土高邊坡穩(wěn)定性評價方法研究.pdf

1、隨著國家西部大開發(fā)戰(zhàn)略的實施，作為帶動西部經濟發(fā)展的交通運輸工程(特別是高速公路)已得到優(yōu)先發(fā)展。2005年1月13日，國務院公布了《國家高速公路網規(guī)劃》，中西部地區(qū)尤其是中西部黃土地區(qū)，新一輪高速公路建設的高潮剛剛開始。然而，在黃土地區(qū)公路建設卻面臨一個很重要的問題，大量的黃土高邊坡在建設的過程中或在公路建設好后不久就發(fā)生失穩(wěn)破壞，給人民的生命安全帶來很大的威脅。加大了工程建設投資，給工程使用運行造成很多困難。本文在分析傳統方法的基礎

2、上，從智能化角度出發(fā)，把粗糙集理論、范例推理和遺傳算法應用(智能技術應用)到黃土高邊坡中來，希望能找到一個更合理的評價黃土高邊坡穩(wěn)定性的方法。通過研究，取得了以下成果。 1.通過對西部黃土地區(qū)已建或在建公路的黃土高邊坡大量的現場調查，對黃土高邊坡變形破壞的基本形式及其機理進行了分析，得出黃土高邊坡變形的破壞形式主要有：坡體破壞和坡面變形破壞等兩類。坡面變形破壞在黃土地區(qū)占大部分，主要表現為坡面沖蝕、面狀剝落。坡面剝落主要產生于古

3、土壤出露的坡面；坡面沖蝕主要在新黃土組成的坡面中。坡體破壞主要有崩塌、滑塌和滑坡，其中，滑坡是少量的。分析了影響黃土高邊坡變形的因素：內在因素、外界因素和人為因素。 2.針對黃土邊坡穩(wěn)定性分析中存在大量主觀上的不確定性，對粗糙集(RS)理論在黃土高邊坡穩(wěn)定性分析評價中的應用進行了分析探討，在此基礎上，運用粗糙集理論方法對18個黃土高邊坡作為樣本進行簡化和預測，預測結果表明粗糙集理論方法在簡化屬性值和每個樣本的多余屬性有獨特的作用

4、，在大多數情況下和實際相符合。 3.針對黃土高邊坡穩(wěn)定性評價信息的不完整性和不確定性的特點，以人工智能中的范例推理原理為基礎，首次將該方法應用于黃土高邊坡穩(wěn)定性定性評價之中；提出按照變權的思想確定黃土高邊坡穩(wěn)定性評價中的影響因素屬性權值的計算方法，將評價結果和當前的評價環(huán)境相結合，體現了屬性權重對環(huán)境的敏感性思想；建立了三種黃土高邊坡范例檢索模型：即基于歐氏距離、基于曼哈頓距離和模糊相似優(yōu)先比的三種檢索模型，并對三種計算結果進行

5、了對比，結果表明：基于歐氏距離比基于曼哈頓距離稍好，基于模糊相似優(yōu)先比比歐氏距離稍好。但前兩種原理簡單、計算方便。模糊相似優(yōu)先就顯得復雜、繁瑣。為了便于黃土高邊坡數據的管理，作者采用VisualBasic6.0中文版語言研制了黃土高邊坡數據庫評價系統，使用起來很方便。 4.針對目前黃土高邊坡穩(wěn)定性評價中，應用瑞典圓弧法搜索最危險圓心時，存在著容易陷入局部極值的問題，提出應用具有很強搜索能力的遺傳算法進行搜索最危險圓心。通過實例工