基于灰色理论的土质路堑边坡位移预测

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1、公路交通技术2014年10月第5期TechnologyofHighwayandTransportOct．2014No．5基于灰色理论的土质路堑边坡位移预测黄振，刘涌江(1．重庆交通大学土木建筑学院，重庆400074；2．招商局重庆交通科研设计院有限公司，重庆400067)摘要：土质路堑边坡失稳破坏往往表现为土体位移。以重庆铜合高速公路K22+770一K22+965段路堑边坡位移预测为例，对基于灰色理论构建的土质路堑边坡位移预测灰色模型进行介绍，并将预测值与实测数据进行比较，结果表明其准确度高。在此

2、基础上建立位移随监测时间变化的响应函数，其适用性强，可作为土质路堑边坡位移预测的经验公式。关键词：土质路堑边坡；位移；灰色理论；预测文章编号：1009—6477(2014)05—0029—04中图分类号：U416．13文献标识码：BForecastforDisplacementofSoilCuttingSlopeBasedonGreyTheoryHUANGZhen，LIUYon~iangAbstract：Bucklingfailureofsoilcuttingslopeusuallyreflect

3、sindisplacementofsoilmass．WiththeforecastfordisplacementofcuttingslopeonsectionK22+770一K22+965ofChongqingTongliang—HechuanExpresswayasanexample，thispaperintroducesforecastinggreymodelofdisplacementofsoilcuttingslopeestablishedbasedongreytheoreticalstr

4、uctureandcomparestheforecastvalueswiththemeasureddata，theresultshowshighaccuracy．Onthisbasisthepaperestablishesresponsefunctionofdisplacementchangingwithmonitoringtime，thisfunctionhasstrongadaptabilityandcanbeusedasempiricalformulaofforecastfordisplac

5、ementofsoilcuttingslope．Keywords：soilcuttingslope；displacement；greytheory；forecast伴随着国家西部大开发和中部崛起战略的实运用较为广泛。考虑到边坡地质条件的复杂性，施，公路、铁路、机场及水利水电等基础设施建设投可将边坡视为部分信息已知、部分信息未知的灰色资力度越来越大，这些设施的建设会产生大量的边系统J。大量工程实践表明，灰色理论对边坡的位坡工程，故对这些边坡工程进行稳定性评价显得十移预测效果较好。本文根据土质路堑边坡

6、监测分重要。然而，边坡的稳定性评价是一个极其复杂点的实测位移数据，采用灰色预测模型对其位移进的地质力学问题，涉及到地质构造、工程地质、水文行预测，并建立监测点位移随监测时间推移的相应学、岩石力学、信息学以及非线性科学等多门学函数。采用同一方法可得该边坡所有监测点的位移科¨J，而边坡的稳定性分析是边坡工程技术的根本变化规律，从而判断该边坡是否处于稳定状态。性问题_2J。大量工程实践表明，边坡的崩塌发展过程往往可以通过边坡岩土体的位移表现出来J，1灰色理论预测原理因此对重要边坡工程的位移进行监测已经成

7、为其稳灰色理论预测的实质是建立一种反映系统发展定性评价的必要手段J。研究边坡位移的产生及其变化规律的微分模型。灰色模型通常用GM(17,，h)发展趋势，对于及时预报边坡失稳时间、提前采取措表示，其意义是h个变量的n阶微分方程。灰色模施保证边坡稳定性具有重要意义，同时，还可以丰富型的基本思路是将已知原始数据进行累加，累加得和发展地质灾害理论-o。到的新数据序列较原数据序列更具规律性，且将新信息不完全或不确知的系统称为灰色系统，其数据序列看成一个变量，把该变量构造成微分模型，基金项目：交通运输部西部交

8、通建设科技项目(2011318740240)收稿日期：2014—03—28作者简介：黄振(1989一)，男，贵州省遵义市人，硕士研究生．30公路交通技术2Ol4年这种模型兼有微分、差分和近似指数规律。可得没边坡原始监测位移数据序列为：a=(日)。。l，(8)‘。=(‘。’(1)，‘。(2)，⋯，‘。(n))(1)求解微分方程，可得其时问响应函数为将该数据序列进行r次累加，得到f+1)=一+(9)‘=(‘(1)，‘(2)，⋯，‘(n))(2)上式中：∞表示原始数据序列，(‘。’(1)