淺述高速鐵路地基沉降計(jì)算方法

梅洪斌

【摘 要】 本文介紹了有關(guān)高速鐵路地基沉降的基本理論和計(jì)算方法，對(duì)高速鐵路的設(shè)計(jì)、施工都有較強(qiáng)的指導(dǎo)意義。

【關(guān)鍵詞】 淺述 高速鐵路 地基 沉降 計(jì)算方法

10 灰色理論

灰色理論屬于系統(tǒng)科學(xué)理論，它提供了在貧信息情況下求解系統(tǒng)問(wèn)題的新途徑。它將一切隨機(jī)變量看作是在一定范圍內(nèi)變化的灰色量，將隨機(jī)過(guò)程看作是在一定范圍內(nèi)變化的、與時(shí)間有關(guān)的灰色過(guò)程。對(duì)灰色量用數(shù)據(jù)生成的方法，將雜亂無(wú)章的原始數(shù)據(jù)整理成規(guī)律性較強(qiáng)的生成序列，然后建立模型而進(jìn)行預(yù)測(cè)。這樣，就能在較高的層次上處理問(wèn)題，從而較全面揭示系統(tǒng)的長(zhǎng)期變化規(guī)律。

11 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型就是采用物理可實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)來(lái)模仿人腦神經(jīng)細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能的系統(tǒng)，它是由大量功能簡(jiǎn)單的神經(jīng)元相聯(lián)結(jié)而成的高度非線性動(dòng)力系統(tǒng)，是并行的結(jié)構(gòu)；并有較強(qiáng)的容錯(cuò)能力，少量的神經(jīng)元和連接發(fā)生差錯(cuò)對(duì)整體功能影響較小：同時(shí)具有很強(qiáng)的自適應(yīng)性能，可通過(guò)自身學(xué)習(xí)，以適應(yīng)外部環(huán)境的變化。尤其在處理信息復(fù)雜、背景不清楚、規(guī)則不明確的問(wèn)題，更求救其獨(dú)特的優(yōu)越性。利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)較強(qiáng)的非線性映射能力，根據(jù)實(shí)測(cè)沉降資料，通過(guò)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的BP網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行建模，具有很強(qiáng)的客觀性和適應(yīng)性。

地基沉陷受多種因素的影響和制約，其變化的自然規(guī)律很難用一個(gè)顯式的數(shù)學(xué)公式予以表示。而人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是這一領(lǐng)域的一個(gè)突破，該方法視傳統(tǒng)函數(shù)的自變量和因變量為輸入和輸出，將傳統(tǒng)的函數(shù)關(guān)系轉(zhuǎn)化為高維的非線性映射，而不是顯式的數(shù)學(xué)表達(dá)式。該方法在處理非線性問(wèn)題上，具有獨(dú)特的優(yōu)越性。在針對(duì)軟土地基沉降預(yù)測(cè)時(shí)，就是利用實(shí)測(cè)資料對(duì)復(fù)雜的非線性的土工結(jié)構(gòu)進(jìn)行直接建模。具體做法是：先應(yīng)用ANN建立沉降影響因素參數(shù)（如處理方式、軟土層厚度、地基硬殼層厚度、軟土的壓縮模量、硬殼層的壓縮模量、路堤寬高比、施工期和竣工時(shí)沉降量）與沉降之間的非線性關(guān)系，再將待測(cè)點(diǎn)的實(shí)測(cè)沉降影響因素參數(shù)輸入到己訓(xùn)練好的網(wǎng)絡(luò)中，即可得到預(yù)測(cè)的沉降量。

結(jié)束語(yǔ)：由于地基土的變化復(fù)雜，性質(zhì)各異，計(jì)算起來(lái)都比較繁雜，而取得的結(jié)果也都只是近似值，但這些數(shù)值在通常情況下，已經(jīng)滿足了工程設(shè)計(jì)的需要，因此，用本文講述的幾種計(jì)算方法來(lái)計(jì)算地基的沉降值具有很強(qiáng)的實(shí)際意義，在使用中，各位同仁應(yīng)根據(jù)地基特性及試驗(yàn)取得的數(shù)據(jù)特點(diǎn)使用適宜的方法。由于本人理論水平有限，文中不免有疏漏之處，懇請(qǐng)讀者批評(píng)指正。