隧洞开挖下的边坡变形灰色预测分析

隧洞是常见的水利工程结构形式。在开挖过程中受施工条件和受力形式变化的影响,隧洞进出口边坡会产生一定的变形,一旦变形过大,会对工程安全造成不利影响。及时监测和预测边坡变形具有重要的工程意义。针对隧洞开挖过程中的边坡变形预测问题,引入灰色预测模型,通过构建经典灰色预测的GM（1,1）模型,基于实测点位的变形数据,对未来的变形趋势进行预测。选取某输水隧洞实例进行分析,在该隧洞开挖的进出口边坡上设置若干监测点,记录监测点的水平、垂直位移数据,采用文章提出的灰色预测模型对监测点位的变形进行预测,并将预测值和实测值进行对比。结果表明预测的位移量与真实的位移量相差较小,误差均在5%以内,可以较好地实现隧洞开挖过程中边坡位移的预测,具有较高的预测精度。提出的边坡变形灰色预测分析模型可以较好实现隧洞开挖下的变形预测,方法简单实用,可为隧洞开挖过程中的变形控制提供技术支持,可在类似工程中推广应用。     

边坡变形灰色监测模型中时间项的应用

为揭示边坡变形规律、保障边坡安全,采用监测模型对变形监测资料加以分析是一项重要工作.边坡变形的时间效应非常明显,为提高灰色监测模型对边坡不同变形规律的适应性、提高模型拟合和预测能力,探讨在灰色监测模型中加入时间项,对GM(1,1,t)模型和考虑时间项的GM(1,h)模型进行了分析,并通过某水利工程高边坡实例比较,证明时间项在边坡变形灰色监测模型中的应用具有良好的拟合预测效果和更广泛的适用性.     

引水渠道边坡变形特征及变形预测的研究

文章以农村引水渠道边坡为例,通过对锚杆加固后的渠道边坡变形进行监测,分析渠道边坡变形规律,结合预测模型,对渠道边坡变形进行预测。研究表明,受气温、降雨等不同因素的影响,渠道边坡变形规律复杂,如不隔绝温度、降雨、地下水位等影响,运营期的渠道存在滑坡风险;通过锚杆、排水孔对渠道进行加固后,渠道边坡变形前期变化显著,随后变形趋于稳定,采取的加固措施效果显著;指数平滑法适用于对加固处理后渠道变形初期的波动性和趋势性进行分析,而自回归移动平均模型和多因素非线性回归模型,可对渠道变形进行预测。     

基于灰色理论的瀑布沟库首拉裂体变形分析

为了及时发现水库工程隐患,了解边坡变形规律,掌握边坡稳定性态,通过少量原始数据采用灰色系统理论建立了瀑布沟水库库首拉裂体变形监测GM(1,1)模型.通过对模拟预测值精度的检验和评价,表明模型具有良好的预测效果和预测等级,为判断边坡稳定性提供了重要的参考依据,能够在实际工程中得到很好的应用.     

基于灰色理论的隧洞变形预测

隧洞的拱顶沉降和变形是隧洞施工中至关重要的问题之一,是确保安全施工、确定支护方案和支护时机的重要因素。运用灰色理论系统中的GM(1,1)预测模型,对拱顶的沉降值进行了有效的预测分析。获得了理想的沉降预测值,为隧洞的安全评判、支护方式的选取和时机的确定提供可靠的参考依据。分析表明,应用该方法分析预测有较高的预测精度,接近真实值,证实了灰色预测模型在变形预测中的可靠性和可行性。     

基于灰色理论的人均发电量预测

利用灰色系统理论建立预测年人均发电量的GM(1,1)模型,并以河北省年人均发电量为原始数据进行了实际预测且通过后验差检验验证了GM(1,1)模型精度,可为我国其他地区人均发电量预测提供参考。     

改进的灰色马尔科夫模型在大坝变形预测中的应用

针对灰色模型在建模过程中受到随机扰动影响这一问题,利用马尔科夫模型预测波动性数据准确的优势,对灰色模型进行改进,并应用于大坝变形预测计算与分析。结果表明,改进的灰色马尔科夫模型对存在扰动数据的大坝变形预测中,可以获得较好的预测效果,提高预测精度。     

基于灰色理论的城市用水量预测

运用灰色预测理论建立用水量的GM(1,1)模型,以邯郸市区历年用水量为原始数据序列进行预测,用后验差法检验模型精度。该模型实质上是一个指数型函数,其预测效果很大程度上取决于原始数据的特点,要求时间序列近似指数规律变化或者说要求数据总体上呈单调较平缓变化,而不是周期性或无序性变化。     

混凝土坝时效变形特性研究

分析了目前混凝土坝变形监测模型中时效因子的特点,提出了采用“预建模”方式优化时效预置因子集的方法,通过对某混凝土坝水平位移实际建模结果的对比分析,得出了混凝土坝时效变形的一些特性。研究表明：当时效因子预置不当时,可能导致模型分离出的时效变形背离其基本物理意义;当变形建模结果中回归常数绝对值很大时,时效变形将会出现畸形;通过对混凝土坝时效变形特性进行分类,可以建立大坝结构实测性态评价的定性准则,制定大坝安全监控的定性监控指标。     

区域夜间最小流量的灰色DGM(1,1)动态预测

针对一个实际独立计量区域(DMA),根据数据采集与监控系统(SCADA)的数据,采用趋势图和灰色关联度分析了DMA入水口的流量特征。然后基于灰色理论建立4个夜间最小流量的灰色模型,对比分析4个模型的模拟和预测精度,确定离散灰色DGM(1,1)模型是此DMA的夜间最小流量的最佳预测模型。灰色DGM(1,1)新陈代谢模型具有很好的动态预测精度,应用灰色DGM(1,1)新陈代谢区间预测方法分析了此DMA区域的夜间最小流量的阈值,从而为DMA的漏失状况起到预警作用。     

基于正方形人工标志法水库边坡变形监测研究

水库库岸边坡是否稳定,关系到沿岸居民的生命和财产安全,为了监测水库边坡的稳定性,提出一种能够简便高效监测水库边坡变形特征的方法。通过架设相机拍摄得到三个正方形人工标志图像,然后利用MATLAB软件进行图像处理。拍摄图像经灰度化、二值化、噪声去除、区域分割标记和像素标定、坐标系建立及人工标志坐标点获得等处理过程,计算得到图像中被观测人工标志点坐标值及水平向、垂直位移变形值,进而分析水库边坡变形图像特征。通过与被观测人工标志点坐标值及水平向、垂直向位移变形值进行比较可知,本方法获得的人工标志点位移轨迹与实际变形轨迹相吻合,位移变形监测精度为96.21%。结果表明,文中所提出水库边坡变形监测方法是可行的,可为水库边坡安全稳定监测提供一种新的思路和有效手段。     

基于隘口水库溶洞处理措施的右岸边坡 变形特征探讨

隘口水库地处喀斯特发育区,右岸发育多个溶洞（溶洞群）,其中近右坝肩的K6溶洞对水库防渗及右岸边坡变形稳定有较大影响,必须进行工程处理。本文根据K6溶洞发育情况、分期分步处理措施,并结合变形观测资料与三维有限元计算成果对右岸边坡变形特征及K6溶洞处理效果进行了初步分析与探讨,提出了K6溶洞下一步处理建议。     

硬质岩边坡“坠覆”变形机理探讨

介绍发现于三叠系中统巴东组(T2b)软弱碎屑岩地层之中、人们在三峡库区库岸稳定研究过程中所提出的斜坡变形破坏形式——"坠覆体"——的概念。通过对浙江省中部某近坝库岸的大范围堆积体进行初步研究,结果表明,裂隙发育的硬质岩高陡边坡,由于受卸荷松动和风化作用的综合影响,也会产生"坠覆体"堆积。探讨该"坠覆体"堆积的形成机理。对软、硬岩层的坠溃变形情况进行了对比和分析。     

基于灰色系统理论的几种需水量预测方法分析

在灰色系统理论下,运用几种方法弱化原始需水量数据,并进行对比分析。分析表明二阶弱化算子修正与累加生成相结合的方法精度较高,最终验证了该模型应用于重庆市北碚区需水量预测的可行性及有效性,预测2015年北碚区需水量为2.45亿m_³,2020年北碚区需水量为2.69亿m_³。     

基于规范反应谱的码头岸坡地震永久变形计算

由于岸坡地震永久变形是造成码头结构破坏的重要原因之一,因而验算码头岸坡永久变形是码头抗震设计的重要内容。Newmark刚性滑块位移法由于其便捷性在永久变形计算中得到广泛应用,目前已提出的基于天然强震记录的Newmark滑块位移经验计算式,不针对具体场地,主要用于区域性地震滑坡危险性分析。以《水运工程抗震设计规范》中的设计反应谱作为目标谱,生成了不同峰值加速度、适合于不同类型场地的人工加速度地震波;采用Newmark滑块位移分析方法,通过对加速度时程中超过屈服加速度的部分进行二次积分,得到了不同类型场地、不同峰值地震加速度下对应于不同屈服加速度时的滑块位移,对位移计算结果进行回归得到码头岸坡永久变形的简化计算式。另外,通过参考国外的相关规范和标准,提出了设防烈度下码头岸坡变形的限值建议值,为我国的码头抗震设计提供参考。     

基于非连续变形分析的水库岩体边坡稳定分析方法

非连续变形分析(DiscontinuousDeformationAnalysis,DDA)是基于运动学理论的块体系统分析方法,它严格遵循经典力学规则,以位移为未知函数,可在没有块体相互嵌入的加载条件下获得块体系统的大变形结果。本文基于这一方法,分析了岩体边坡的变形规律,提出了岩体边坡破坏时极限摩擦角的确定方法。利用安全系数的概念,考虑库水位骤降时的地下水渗透压力的作用,对水库边坡进行稳定分析,得到了多种水位变化条件下,岩体边坡的稳定安全系数。     

多相型综合法及其在高边坡变形预测中的应用

基于相空间重构理论和近邻等距及其加权预测模式,提出了多相型综合预测方法,并应用于高边坡变形监测数据的处理。该方法应用于小湾水电站2#山梁高边坡4个GPS监测点连续430期变形时间序列的数据分析并进行预测。结果表明,该方法有效地削弱了重构参数选取算法和数据噪声等主客观因素对变形预测值的不确定影响,具有更高的预测精度和可靠性,为高边坡变形的非线性混沌预测提供了一种方法。     

某水电站导流洞出口侧面边坡变形及防护措施

某水电站导流洞出口侧面边坡在开挖期间曾出现量值超过0.5 m的大范围持续变形。为分析并解决该问题,首先对变形监测资料进行分析,圈定变形范围,了解边坡变形过程及主要特征;综合采用工程地质分析、极限平衡分析、数值模拟等手段,研究边坡在不同阶段和不同条件下的稳定特征,重点分析不同类型支护措施对限制边坡变形、维护边坡稳定的作用机制及效果。结果表明:边坡开挖过程中,如不及时有效支护,表层第四系土层会发生滑移;现有支护手段能维持边坡在正常工况下的稳定,但边坡安全储备不够;现有支护措施里面,存在过量支护,部分已施工锚索及锚筋桩对提高边坡稳定性系数意义不大。建议通过在边坡后缘增加抗滑桩、对潜在滑移体进行固结灌浆、加强疏排地下水等措施,提高边坡整体稳定性。     

改进的 GM（1，1）模型在工业需水量预测中的应用

灰色系统模型在贫信息、小样本的非线性系统建模中具有明显优势,适合对时间序列较短时的需水量进行预测。该文针对基本灰色预测模型背景值构造不合理及未充分利用新信息的缺点,采用重构背景值和等维递补原理对基本GM（1,1）模型进行改进,并利用改进模型对惠州市工业需水量进行拟合和预测,结果表明,改进模型预测精度更高,可作为城市需水量预测的一种方法。