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(shí)施，作為帶動西部經(jīng)濟(jì)發(fā)展的交通運(yùn)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(wù)院公布了《國家高速公路網(wǎng)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(shè)的高潮剛剛開始。然而，在黃土地區(qū)公路建設(shè)卻面臨一個很重要的問題，大量的黃土高邊坡在建設(shè)的過程中或在公路建設(shè)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(shè)投資，給工程使用運(yùn)行造成很多困難。本文在分析傳統(tǒng)方法的基礎(chǔ)

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(yīng)用(智能技術(shù)應(yīng)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(xiàn)場調(diào)查，對黃土高邊坡變形破壞的基本形式及其機(jī)理進(jìn)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(xiàn)為坡面沖蝕、面狀剝落。坡面剝落主要產(chǎn)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(nèi)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(yīng)用進(jìn)行了分析探討，在此基礎(chǔ)上，運(yùn)用粗糙集理論方法對18個黃土高邊坡作為樣本進(jìn)行簡化和預(yù)測，預(yù)測結(jié)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(dú)特的作用

4、，在大多數(shù)情況下和實(shí)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(diǎn)，以人工智能中的范例推理原理為基礎(chǔ)，首次將該方法應(yīng)用于黃土高邊坡穩(wěn)定性定性評價之中；提出按照變權(quán)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(quán)值的計算方法，將評價結(jié)果和當(dāng)前的評價環(huán)境相結(jié)合，體現(xiàn)了屬性權(quán)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(jié)果進(jìn)行

5、了對比，結(jié)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(fù)雜、繁瑣。為了便于黃土高邊坡數(shù)據(jù)的管理，作者采用VisualBasic6.0中文版語言研制了黃土高邊坡數(shù)據(jù)庫評價系統(tǒng)，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(yīng)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(yīng)用具有很強(qiáng)搜索能力的遺傳算法進(jìn)行搜索最危險圓心。通過實(shí)例工