土質邊坡穩(wěn)定性分析及滑坡預報研究.pdf

1、滑坡是一種常見的突發(fā)性地質災害，嚴重破壞著廣大人民群眾的生命、財產(chǎn)安全。隨著人類對礦產(chǎn)資源持續(xù)不合理的開發(fā)，滑坡災害的發(fā)生次數(shù)越來越多、所造成的損失變得越來越嚴重。因此，提出更加有效的方法對滑坡災害進行預測，降低滑坡災害所導致的各類損失，已經(jīng)成為急需解決的課題。目前，滑坡預報研究主要集中于多種預報方法的聯(lián)合應用以及數(shù)理科學的應用等方面。
　　本文將改進的GM(1，1)模型和優(yōu)化的BP神經(jīng)網(wǎng)絡模型聯(lián)合應用，預測邊坡監(jiān)測點的位移;再利

2、用得到的位移與邊坡穩(wěn)定分析得到的位移進行對比，得到邊坡處于的狀態(tài)范圍以預測邊坡的穩(wěn)定狀態(tài)。具體內容如下:
　　在邊坡滑坡預警過程中，監(jiān)測點如何布設以及監(jiān)測點獲得的監(jiān)測數(shù)據(jù)如何處理，是預警效果的決定因素。為了使監(jiān)測點獲得的位移監(jiān)測數(shù)據(jù)更能夠體現(xiàn)邊坡整體的滑動特征，提高監(jiān)測的有效性，本文歸納了邊坡監(jiān)測方法和監(jiān)測點布置原則。
　　由于理論上無法說明灰色GM(1，1)預測模型權值取0.5時，邊坡位移的預測精度最高，因此本文提出了最優(yōu)

3、權值選取和實時數(shù)據(jù)修正兩種改進方法，同時配合殘差模型，能夠有效提高模型的預測精度。針對BP神經(jīng)網(wǎng)絡模型收斂速度慢和容易陷入局部最小值的局限性，分別介紹了附加動量法、自適應lr和彈性梯度下降法對BP神經(jīng)網(wǎng)絡模型進行優(yōu)化，以加快模型的收斂速度和避免取到局部最小值。
　　將改進的GM(1，1)模型與優(yōu)化的BP神經(jīng)網(wǎng)絡模型組合為灰色BP神經(jīng)網(wǎng)絡殘差模型，在使用改進的GM(1，1)模型進行初始預測的基礎上，利用BP神經(jīng)網(wǎng)絡模型對初次預測產(chǎn)生

4、的殘差序列進行二次預測，生成新的預測序列。分別對原始模型和改進的組合模型得到的預測數(shù)據(jù)進行精度檢驗，驗證了模型的預測精度得到明顯提高，證明了灰色BP神經(jīng)網(wǎng)絡殘差模型對位移預測的有效性。
　　在以往對滑坡預報的研究中，對邊坡位移進行預測后，都只對預測位移的數(shù)值和變化速率進行定性的分析，從而判斷邊坡可能的穩(wěn)定狀態(tài)。這樣的預報主觀性太強，沒有考慮邊坡的實際內部強度狀態(tài)。
　　本文對邊坡的強度參數(shù)根據(jù)不同情況折減后利用有限元軟件進行