優(yōu)化灰色模型的紫金山排土場(chǎng)邊坡位移預(yù)測(cè)

為了合理準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)出邊坡變形程度,減少邊坡不穩(wěn)定帶來的損失,針對(duì)小波變換去噪理論與灰色模型預(yù)測(cè)方法的特點(diǎn),提出了一種基于小波變換理論的灰色模型預(yù)測(cè)方法來預(yù)測(cè)邊坡變形量。首先通過小波去噪,獲得具有更小隨機(jī)誤差的觀測(cè)數(shù)據(jù),然后利用灰色模型預(yù)測(cè)變形量,最后通過結(jié)果對(duì)比分析預(yù)測(cè)精度。通過實(shí)驗(yàn)證明,基于小波變換的灰色模型邊坡變形預(yù)測(cè)方法精度更高,效果更好,適合用于邊坡變形預(yù)測(cè)。

灰色模型預(yù)測(cè)高邊坡施工期變形初探

灰色模型預(yù)測(cè)高邊坡施工期變形初探

對(duì)工程開挖巖質(zhì)高邊坡進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),科學(xué)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)邊坡變形規(guī)律,對(duì)工程防災(zāi)減災(zāi)具有十分重要的實(shí)際意義。灰色系統(tǒng)理論是通過生成變換弱化原始序列的隨機(jī)性,將無規(guī)序列轉(zhuǎn)換成有規(guī)序列,能有效地對(duì)生成序列進(jìn)行預(yù)測(cè)。本文構(gòu)建了基于gm(1,1)模型的等時(shí)間間距及非等時(shí)間間距的公路高邊坡變形預(yù)測(cè)模型,并結(jié)合貴州省某高速公路工程高邊坡變形監(jiān)測(cè)實(shí)例,利用該高邊坡實(shí)際監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)序列建立非等時(shí)間距離的gm(1,1)沉降和平面位移預(yù)測(cè)模型,模型計(jì)算結(jié)果表明,沉降預(yù)測(cè)精度較好,可推廣應(yīng)用,平面預(yù)測(cè)精度有待提高。

近年來,隨著礦山持續(xù)的開采,深部的礦巖被不斷揭露和采剝,越來越多的邊幫臺(tái)階到達(dá)設(shè)計(jì)境界,露天采場(chǎng)目前已經(jīng)形成444m的高邊坡。在頂部礦巖被揭露的同時(shí),開采區(qū)域工程地質(zhì)與水文地質(zhì)特征變得更加清晰與明確,這為分析礦山最終邊坡角優(yōu)化研究奠定了更加有利的基礎(chǔ)條件。但是,只有結(jié)合尚未被揭露區(qū)域的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)特征,才能進(jìn)一步提高終了邊坡穩(wěn)定性分析的可靠程度,才能更好地指導(dǎo)下一步礦山發(fā)展方向。

公路邊坡由于施工的影響,監(jiān)測(cè)點(diǎn)時(shí)升時(shí)降,累計(jì)沉降量是震蕩序列。本文采用三種模型對(duì)累計(jì)沉降量進(jìn)行預(yù)測(cè)。結(jié)果表明gm(1,1)和dgm(1,1)預(yù)測(cè)曲線并不能反映實(shí)測(cè)值曲線走勢(shì),預(yù)測(cè)值與實(shí)測(cè)值的偏離程度較大,預(yù)測(cè)精度較低。sdgm(1,1)模型無論在與實(shí)測(cè)值曲線走勢(shì)、與實(shí)測(cè)值接近程度還是在殘差平方和或者平均相對(duì)誤差上精度要高于其他兩種模型,在p,c值上,sdgm(1,1)模型實(shí)現(xiàn)'級(jí)'的跳躍,是一個(gè)非常理想的預(yù)測(cè)模型。

紫金山金礦露天邊坡穩(wěn)定性計(jì)算分析結(jié)果表明,原設(shè)計(jì)邊坡的穩(wěn)定性不能滿足工程要求。為達(dá)到邊坡穩(wěn)定性的目的,提出了適當(dāng)降低邊坡角度,或用錨索加固,或兩者相結(jié)合的邊坡治理方案。計(jì)算了各方案的工程造價(jià),確定了最優(yōu)方案。

針對(duì)傳統(tǒng)的灰色模型在負(fù)荷增長(zhǎng)速度較快時(shí)預(yù)測(cè)精度低的問題,提出了采用交叉遺傳粒子群優(yōu)化算法代替最小二乘法來優(yōu)化gm(1,1)模型中參數(shù)a、b的方法;介紹了灰色預(yù)測(cè)原理及其數(shù)學(xué)模型、cgpso算法及基于cgpso算法的優(yōu)化灰色模型,并根據(jù)實(shí)際負(fù)荷數(shù)據(jù)進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明,在負(fù)荷增長(zhǎng)速度較快時(shí),優(yōu)化灰色模型的預(yù)測(cè)精度明顯高于gm(1,1)模型,能夠應(yīng)用于電力系統(tǒng)的中長(zhǎng)期負(fù)荷預(yù)測(cè),拓展了灰色模型的適用范圍。

利用智能方法對(duì)邊坡形變進(jìn)行預(yù)測(cè),進(jìn)而對(duì)礦區(qū)安全進(jìn)行評(píng)估近年來成為研究的熱點(diǎn)。針對(duì)邊坡形變數(shù)據(jù)小樣本、貧信息、高非線性等特點(diǎn),本文將灰色理論與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法相結(jié)合構(gòu)建灰色神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),充分利用灰色模型處理小樣本和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理非線性的能力,對(duì)礦區(qū)邊坡形變進(jìn)行預(yù)測(cè)。實(shí)驗(yàn)分析表明,利用灰色神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行形變預(yù)測(cè)是正確有效的,預(yù)測(cè)精度取得了較好的效果。

邊坡位移控制與監(jiān)測(cè)——邊坡位移監(jiān)測(cè)與控制是保證邊坡在施工和使用期內(nèi)安全的重要手段和措施，只有首先在設(shè)計(jì)過程中明確了邊坡變形的允許范圍，才能選擇合理的計(jì)算模型和支護(hù)體系。并采取有效措施對(duì)邊坡位移進(jìn)行控制，保證其安全和正常使用。本文主要通過對(duì)現(xiàn)有...

邊坡表面位移是滑坡研究的常用物理量，國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究多以位移—時(shí)間特征曲線為基礎(chǔ)，采用滑坡后驗(yàn)的手段開展滑坡研究。指數(shù)平滑法能夠?qū)哂汹厔?shì)變化的表面位移進(jìn)行較好的預(yù)測(cè)，計(jì)算過程簡(jiǎn)單，而且能夠降低不穩(wěn)定因素對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的影響。

邊坡工程中,由于材料的非連續(xù)性、非均質(zhì)性以及對(duì)結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)的不完全性,難以用確定的函數(shù)形式對(duì)邊坡變形趨勢(shì)進(jìn)行描述。應(yīng)用灰色系統(tǒng)的原理和方法,對(duì)邊坡的變形發(fā)展進(jìn)行預(yù)測(cè)是一種有效手段。本文結(jié)合gps變形監(jiān)測(cè)所獲得的原始數(shù)據(jù),建立灰色預(yù)測(cè)gm(1,1)模型,分析邊坡巖體變形趨勢(shì)與邊坡穩(wěn)定性。結(jié)果顯示:灰色預(yù)測(cè)的變形數(shù)據(jù)與實(shí)測(cè)變形數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)度較好,灰色理論用于邊坡巖體變形預(yù)測(cè)是切實(shí)可行的。

伴隨著地下空間工程大量興建,在基坑開挖階段,定期觀測(cè)周邊建筑物沉降,分析預(yù)測(cè)其未來的沉降變化規(guī)律、發(fā)展趨勢(shì),對(duì)保證建筑物與人民生命財(cái)產(chǎn)安全具有重要意義。為科學(xué)合理預(yù)測(cè)基坑周邊建筑物沉降值,在綜合常用灰色預(yù)測(cè)模型,即verhulst模型、gm(1,1)模型和scgm(1,1)_c模型優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上,建立灰色組合模型,通過挖掘各單一模型的有效信息,優(yōu)化擬合結(jié)果,從而對(duì)基坑周邊建筑物的沉降值進(jìn)行有效預(yù)測(cè)。實(shí)例應(yīng)用表明:灰色組合模型的預(yù)測(cè)值與觀測(cè)數(shù)據(jù)的擬合結(jié)果優(yōu)于單一預(yù)測(cè)模型,其預(yù)測(cè)精度明顯提升,沉降預(yù)測(cè)值更為可靠,可為采取相應(yīng)的預(yù)防或處理措施提供科學(xué)決策依據(jù)。

基于傳統(tǒng)的灰色verhulst模型在基坑沉降預(yù)測(cè)中精度較低的問題,提出優(yōu)化的灰色離散verhulst模型。在基坑沉降監(jiān)測(cè)中,由于有新的監(jiān)測(cè)沉降值不斷補(bǔ)充到原始數(shù)據(jù)序列中,各種因素會(huì)帶來新的擾動(dòng),原來的模型精度降低,為避免由此產(chǎn)生的誤差,用新陳代謝方法建立優(yōu)化灰色離散verhulst一維、二維新陳代謝模型。將傳統(tǒng)verhulst模型、優(yōu)化的灰色離散verhulst模型及優(yōu)化灰色離散verhulst一維、二維新陳代謝模型進(jìn)行比較。研究結(jié)果表明:該模型通過采用離散化思維對(duì)原數(shù)據(jù)序列進(jìn)行倒數(shù)變換,從連續(xù)形式向離散形式變化,減小了傳統(tǒng)verhulst模型建模過程中從微分方程到差分方程帶來的誤差;采用新陳代謝方法的優(yōu)化灰色離散verhulst模型精度更高,可選用該模型對(duì)基坑進(jìn)行沉降預(yù)測(cè)。

制定準(zhǔn)確的單耗定額是促使企業(yè)提高用電效率的有效途徑,傳統(tǒng)的灰色預(yù)測(cè)模型只能反映單耗的總體變化趨勢(shì),不能反映單耗隨季節(jié)的波動(dòng)特征,為此,基于月調(diào)節(jié)系數(shù)提出了優(yōu)化的灰色預(yù)測(cè)模型,算例表明,與傳統(tǒng)的預(yù)測(cè)方法相比,優(yōu)化的預(yù)測(cè)方法提高了預(yù)測(cè)的精度,使企業(yè)月單耗定額的制定更為合理、科學(xué).

工程項(xiàng)目在實(shí)施階段都在實(shí)際進(jìn)度與計(jì)劃進(jìn)度之間存在偏差,為了更加準(zhǔn)確的確定出具體工序的工期,結(jié)合施工企業(yè)的統(tǒng)計(jì)資料,提出采用基于灰色理論的gm(1,1)模型形成工期預(yù)測(cè)的方法,從而為科學(xué)合理的編制進(jìn)度計(jì)劃提供有效依據(jù)。

針對(duì)高層建筑的沉降變形預(yù)測(cè)問題,根據(jù)灰色系統(tǒng)為理論,以楊凌示范區(qū)某高層建筑沉降觀測(cè)的工程為例,對(duì)工程案例的觀測(cè)數(shù)據(jù)采用灰色gm（1,1）模型進(jìn)行預(yù)測(cè),并將預(yù)測(cè)結(jié)果與實(shí)例數(shù)據(jù)進(jìn)行比照分析。結(jié)果表明：預(yù)測(cè)值與實(shí)測(cè)值吻合度良好,預(yù)測(cè)精度為一級(jí),充分說明灰色模型對(duì)高層建筑沉降變形預(yù)測(cè)行之有效,為高層建筑沉降變形預(yù)測(cè)提供典型案例,也可為設(shè)計(jì)與施工等方面提供借鑒。

針對(duì)高層建筑的沉降變形預(yù)測(cè)問題,根據(jù)灰色系統(tǒng)為理論,以楊凌示范區(qū)某高層建筑沉降觀測(cè)的工程為例,對(duì)工程案例的觀測(cè)數(shù)據(jù)采用灰色gm(1,1)模型進(jìn)行預(yù)測(cè),并將預(yù)測(cè)結(jié)果與實(shí)例數(shù)據(jù)進(jìn)行比照分析。結(jié)果表明:預(yù)測(cè)值與實(shí)測(cè)值吻合度良好,預(yù)測(cè)精度為一級(jí),充分說明灰色模型對(duì)高層建筑沉降變形預(yù)測(cè)行之有效,為高層建筑沉降變形預(yù)測(cè)提供典型案例,也可為設(shè)計(jì)與施工等方面提供借鑒。

根據(jù)灰色系統(tǒng)理論、verhulst模型和建筑工后沉降規(guī)律,建立建筑工后沉降灰色verhulst預(yù)測(cè)模型,給出模型精度評(píng)定方法和殘差修正預(yù)測(cè)模型,并提出非等時(shí)距沉降序列的lagrange多項(xiàng)式等時(shí)距插值轉(zhuǎn)換方法。通過工程實(shí)例計(jì)算分析,取得較好的效果。

文章介紹了基本灰色模型的使用方法,并加以改進(jìn),針對(duì)基坑施工期其周邊建物變形特點(diǎn),通過內(nèi)插構(gòu)建等步長(zhǎng)的灰色模型子序列。將開挖深度和變形量聯(lián)系起來,加以預(yù)測(cè)并取得較高精度,為基坑監(jiān)測(cè)提供實(shí)用的技術(shù)手段。

文章介紹了基本灰色模型的使用方法,并加以改進(jìn),針對(duì)基坑施工期其周邊建物變形特點(diǎn),通過內(nèi)插構(gòu)建等步長(zhǎng)的灰色模型子序列.將開挖深度和變形量聯(lián)系起來,加以預(yù)測(cè)并取得較高精度,為基坑監(jiān)測(cè)提供實(shí)用的技術(shù)手段.

將發(fā)電站視為本征性灰色系統(tǒng),對(duì)電力負(fù)荷建立灰色預(yù)測(cè)模型,并根據(jù)實(shí)際結(jié)果對(duì)原始模型進(jìn)行優(yōu)化。使用序列平移、殘差校正、等維新息等方法提高了模型的精度。在實(shí)際應(yīng)用中證明了預(yù)測(cè)結(jié)果的可信度