公路軟土路基沉降預(yù)測(cè)方法研究

馬劍飛

（秦皇島市地方道路管理處，河北 秦皇島066000）

軟土路基是由一定的壽命的。軟土路基上每一天都要經(jīng)過(guò)很大數(shù)目的車輛，其中有一些還是載重量比較大的貨車。這就導(dǎo)致了軟土路基路一段時(shí)間之后必然會(huì)出現(xiàn)沉降現(xiàn)象。因此，我們需要及時(shí)的預(yù)測(cè)這種現(xiàn)象出現(xiàn)的概率和程度，就從而保證能夠及時(shí)的對(duì)要發(fā)生沉降的軟土路基進(jìn)行及時(shí)的處理。為了能夠更好的完成軟土路基沉降預(yù)測(cè)的任務(wù)，我們已經(jīng)研究出了幾個(gè)技術(shù)方法，接下來(lái)我們將對(duì)這幾個(gè)具體方法進(jìn)行分析。

1 公路軟土路基沉降預(yù)測(cè)的具體方法

1.1 深度學(xué)習(xí)預(yù)測(cè)法

深度學(xué)習(xí)作為人工智能技術(shù)的一個(gè)重要分支，在預(yù)測(cè)方面有著良好的效果。對(duì)于軟土路基來(lái)講，預(yù)測(cè)它的沉降概率和程度也是比較容易的。我們只需要搜集基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，導(dǎo)入到訓(xùn)練模型當(dāng)中進(jìn)行運(yùn)算即可。這種方法早在很久以前就得到了運(yùn)用，但是在當(dāng)時(shí)，計(jì)算機(jī)的計(jì)算能力達(dá)不到我們的要求，訓(xùn)練出的模型預(yù)測(cè)精度也不夠高。但是這種方法的確比較簡(jiǎn)便，不需要人過(guò)多的參與決策就可以取得比較準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)效果。不過(guò)在現(xiàn)代，隨著計(jì)算機(jī)運(yùn)算能力的提升和數(shù)據(jù)量的增大，這種方法已經(jīng)有了飛躍式的進(jìn)步。工程師們現(xiàn)在可以借助這種深度學(xué)習(xí)的高級(jí)算法，對(duì)分析軟土路基的土質(zhì)、土壤厚度、路面車流量等等一系列參數(shù)，只要是我們可以搜集到的數(shù)據(jù)，都可以加入到我們的預(yù)測(cè)模型當(dāng)中。有了這些龐大的數(shù)據(jù)，就可以訓(xùn)練出一個(gè)合理的預(yù)測(cè)模型，從而進(jìn)行更加深入更加具體的預(yù)測(cè)。目前來(lái)看，計(jì)算機(jī)運(yùn)算性能的問(wèn)題，由于云計(jì)算的出現(xiàn)可以很好的解決了。所以基于高性能計(jì)算機(jī)深度學(xué)習(xí)預(yù)測(cè)法成為了最常用的一種公路軟土路基沉降預(yù)測(cè)的辦法。一般來(lái)講，初次訓(xùn)練的模型不能夠達(dá)到很高的精度，因此預(yù)測(cè)的過(guò)程中為了增加結(jié)果的可信度，我們往往會(huì)添加一些結(jié)果處理的過(guò)程。這個(gè)結(jié)果處理，主要是為了讓預(yù)測(cè)的結(jié)果更加的精確，同時(shí)進(jìn)一步的提高預(yù)測(cè)模型的性能?，F(xiàn)在，預(yù)測(cè)結(jié)果的處理手段也得到了進(jìn)一步的升級(jí)。預(yù)測(cè)結(jié)果不可能是絲毫不差的，往往需要進(jìn)行嚴(yán)格的篩選和驗(yàn)證。篩選和驗(yàn)證的算法如何，也直接關(guān)系著這種技術(shù)應(yīng)用的效果。隨著算法的不斷進(jìn)步，這種高級(jí)方法也一定會(huì)重新的煥發(fā)出新的活力。

1.2 高壓噴射注漿參數(shù)預(yù)測(cè)法

公路軟土路基的沉降預(yù)測(cè)不僅僅可以在施工結(jié)束后進(jìn)行，實(shí)際上在軟土路基的處理過(guò)程當(dāng)中就可以做好相關(guān)的工作。實(shí)際上，軟土路基處理的質(zhì)量與沉降情況關(guān)系十分密切。大量的生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明，軟基的處理效果和軟土地基的沉降情況具有比較強(qiáng)的相關(guān)性。軟基處理比較到位，那么后期出現(xiàn)沉降的可能就就會(huì)比較低，相反，如果軟基的處理效果不佳，出現(xiàn)沉降的現(xiàn)象也就是不可避免的了。因此，根據(jù)這個(gè)關(guān)系，我們就可以通過(guò)高壓噴施注漿的參數(shù)來(lái)對(duì)軟基的沉降進(jìn)行預(yù)測(cè)了，高壓噴射注漿技術(shù)作為一種非常常用的軟基處理技術(shù)，和沉降的情況關(guān)系密切。只要這種技術(shù)應(yīng)用后的到位，路基就會(huì)因此而變得堅(jiān)實(shí)緊密，避免了滲漏問(wèn)題的發(fā)生。將這種處理方式與沉降預(yù)測(cè)結(jié)合起來(lái)，是一個(gè)大膽的創(chuàng)新，并且取得了一定的成效。要想預(yù)測(cè)這種方法建設(shè)出來(lái)的軟基沉降，就需要對(duì)噴射注漿的參數(shù)進(jìn)行綜合運(yùn)算，從而得到一個(gè)較為準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)結(jié)果。

1.3 深層水泥攪拌預(yù)測(cè)法

水泥的攪拌程度是否恰當(dāng)，也是影響公路軟土路基沉降情況的一個(gè)關(guān)鍵因素。因此，通過(guò)深層水泥的攪拌情況預(yù)測(cè)軟土路基的沉降，也是一個(gè)很好的辦法。水泥的攪拌過(guò)程中，一個(gè)很關(guān)鍵的參數(shù)就是水泥的配置比例因此，無(wú)論是進(jìn)行軟土路基的處理還是沉降監(jiān)測(cè)，技術(shù)人員都需要對(duì)水泥的配置比例這個(gè)參數(shù)加大重視程度，做好相關(guān)數(shù)據(jù)的記錄。在沒(méi)有大數(shù)據(jù)技術(shù)的時(shí)代，尋找最佳的水泥配置比例往往是經(jīng)驗(yàn)化的工作，但是在數(shù)據(jù)化技術(shù)發(fā)達(dá)的今天，這種估計(jì)已經(jīng)不需要什么工程師的經(jīng)驗(yàn)了。我們大可以根據(jù)施工地區(qū)的各個(gè)參數(shù)來(lái)確定如何配置水泥，將這些參數(shù)與其他軟土路基相關(guān)參數(shù)相組合，就可以總結(jié)出軟土路基的沉降情況。也就是說(shuō)，深層水泥攪拌的方法，不僅僅可以進(jìn)行軟土地基的處理，在進(jìn)行沉降預(yù)測(cè)的進(jìn)程中也有很大的發(fā)揮空間。因此，對(duì)于這項(xiàng)技術(shù)的研究應(yīng)當(dāng)更加深入，以取得良好的效果。

2 公路路基軟基沉降預(yù)測(cè)方法中的不足與解決措施

2.1 預(yù)測(cè)技術(shù)不夠先進(jìn)

軟土路基沉降的預(yù)測(cè)工作十分重要，但是由于涉及的變量很多，很少有一種犯法可以達(dá)到很高的預(yù)測(cè)準(zhǔn)確率。與此同時(shí)，現(xiàn)有的部分預(yù)測(cè)技術(shù)的預(yù)測(cè)效果已經(jīng)不能夠令人滿意了，只不過(guò)很多的施工單位還沒(méi)有意識(shí)到這一點(diǎn)，仍然在使用一些已經(jīng)過(guò)時(shí)的技術(shù)進(jìn)行沉降預(yù)測(cè)。當(dāng)今時(shí)代是一個(gè)技術(shù)爆炸的時(shí)代，大數(shù)據(jù)技術(shù)和人工智能領(lǐng)域的飛速發(fā)展，也為軟土地基沉降預(yù)測(cè)帶來(lái)了全新的發(fā)展契機(jī)。這類技術(shù)可以自動(dòng)的從浩如煙海的數(shù)據(jù)當(dāng)中總結(jié)出經(jīng)驗(yàn)，甚至訓(xùn)練出一個(gè)模型來(lái)輔助進(jìn)行預(yù)測(cè)。只要數(shù)據(jù)量足夠大，預(yù)測(cè)的結(jié)果就可以得到有效的保障?，F(xiàn)階段，相關(guān)技術(shù)雖然已經(jīng)得到了發(fā)展，但是由于在以往的生產(chǎn)實(shí)踐當(dāng)中，我們沒(méi)有將這些有用的數(shù)據(jù)記錄下來(lái)，導(dǎo)致了現(xiàn)在這種技術(shù)的發(fā)展缺少必要的數(shù)據(jù)支持。而與此同時(shí)，其他的很多預(yù)測(cè)技術(shù)，并不是那么先進(jìn)。這就使得軟土地基的陳江預(yù)測(cè)事業(yè)陷入到了一個(gè)進(jìn)退維谷的境地。實(shí)際上，我們可以清楚的人時(shí)到新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，會(huì)為軟土路基的沉降預(yù)測(cè)工作注入更多的活力。只不過(guò)，這種技術(shù)更新所能夠與帶來(lái)的飛躍式發(fā)展，還需要一段的時(shí)間才能夠?qū)崿F(xiàn)。尤其是數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化相關(guān)的工作，更是關(guān)鍵性問(wèn)題，也是難點(diǎn)問(wèn)題。而我國(guó)目前這個(gè)領(lǐng)域的學(xué)者，也在積極的學(xué)習(xí)相關(guān)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，并且在不斷的探索，很快可以解決技術(shù)方面的問(wèn)題。

2.2 沉降預(yù)測(cè)成本過(guò)于高昂

沉降預(yù)測(cè)過(guò)程中也會(huì)有大量的成本投入，并且需要比較高的專業(yè)技術(shù)水平。這種高昂的成本阻滯了相關(guān)工作的進(jìn)一步開展。由于我國(guó)的軟土路基建設(shè)工作往往都是由私人承包的，所以這種現(xiàn)象就更加明顯。私人企業(yè)往往不愿意承擔(dān)那么高的沉降預(yù)測(cè)成本，把這項(xiàng)職責(zé)推給了質(zhì)檢部門。而質(zhì)檢部門本市，技術(shù)水平一般來(lái)講比不上處于一線的企業(yè)，所以也很難做好相關(guān)的工作。這樣一來(lái)二去，關(guān)鍵的沉降預(yù)測(cè)工作很容易擱淺，為道路的安全埋下了。技術(shù)層面的原因是預(yù)測(cè)成本較高的原罪。不夠先進(jìn)的技術(shù)往往會(huì)造成資源的過(guò)量投入，提高了沉降預(yù)測(cè)的成本。繁雜的過(guò)程也會(huì)使得人力消耗過(guò)大。為了進(jìn)一步推動(dòng)技術(shù)的發(fā)展，這些消耗必須要有組織來(lái)承擔(dān)。事實(shí)上，國(guó)家相關(guān)部門已經(jīng)注意到了這個(gè)問(wèn)題，并且積極的承擔(dān)起了責(zé)任。在這個(gè)階段，就是要不斷的試錯(cuò)，也就造成了資源的浪費(fèi)和成本的升高。因此，我們需要加快技術(shù)進(jìn)步的速度，減少資源的浪費(fèi)，降低沉降預(yù)測(cè)的成本

2.3 沉降預(yù)測(cè)過(guò)程過(guò)于繁雜

公路的軟基沉降預(yù)測(cè)對(duì)于維護(hù)公路的正常運(yùn)行有著極大的意義。如果這項(xiàng)工作出現(xiàn)了問(wèn)題，很有可能會(huì)埋下交通事故的隱患。所以工程師們?yōu)榱吮ｋU(xiǎn)起見，就會(huì)采取各種措施來(lái)進(jìn)行軟基的沉降預(yù)測(cè)。為了能改善這種現(xiàn)象，我們需要盡可能的刪減掉那些繁文縟節(jié)，只保留最核心的沉降預(yù)測(cè)步驟，以減少沉降預(yù)測(cè)的成本。從生產(chǎn)實(shí)踐的角度來(lái)看，我國(guó)公路軟土路基沉降預(yù)測(cè)技術(shù)的進(jìn)步速度緩慢的一個(gè)重要原因就是我們不愿意嘗試簡(jiǎn)潔的施工流程，從而將大量的資源損耗到了不必要的步驟上。將這些資源節(jié)約出來(lái)，投入到更需要資金和資源支持的技術(shù)研發(fā)領(lǐng)域，一定可以取得更好的效果。

3 結(jié)論

公路的軟基沉降預(yù)測(cè)對(duì)于維護(hù)特殊地區(qū)的公路安全十分有必要。軟土路基主要的應(yīng)用場(chǎng)景在那些比較潮濕的地區(qū)，這種情況下軟基如果不能夠進(jìn)行良好的沉降預(yù)測(cè)，將不會(huì)達(dá)到公路施工的要求。目前，已經(jīng)出現(xiàn)了很多種軟土路基的沉降預(yù)測(cè)方法，工程師們可以根據(jù)實(shí)際情況作出分析，選用合適的沉降預(yù)測(cè)方法。各種沉降預(yù)測(cè)方法并不是孤立存在的，而是有著種種密切的聯(lián)系。與此同時(shí)，軟基的沉降預(yù)測(cè)和軟基的處理也關(guān)系密切，在處理過(guò)程中進(jìn)行沉降預(yù)測(cè)，往往可以起到節(jié)約資金的效果。多種方法結(jié)合使用，會(huì)提高沉降預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確度。另一方面，我國(guó)的軟基沉降預(yù)測(cè)方法存在著不夠先進(jìn)、成本較高、過(guò)程繁瑣的問(wèn)題，需要進(jìn)行有效的整改。