4.2010研項目“津專涵路過渡段沉降控制技術課題目的是結合已有的監測經驗和具體工程實踐，對的數據運用神經網絡、色聚類理論等方法進行分析、和評價結合高速鐵路無砟軌體工程實踐，對路基及地基應力變化進行分析，優化地CFG5.合作者（）要求（填寫院系、年級、專業、人數、其他特殊要求（1）0807（2）0902（3）土木0905 （4）電氣08026.一年（）7.（2）在研究基礎上完成1-2篇在國內投稿8.文獻查閱；□社會；方案設計；□建立理論模型 實驗研究；數據處理□平臺開發；□實物模型；□樣機研制；□綜合測試與完善；撰寫及； 90.3郵電及信息網絡費：用于項目研究的資料查詢等，0.2現場調研及試驗相關：0.5交通費、會議費和其他相關費用；0.4測試元件、材料：2.4版面費：0.4總計 4.2萬項目申請人簽字：蒲興 日期學院簽字：張鴻日期（學院蓋章：2011.3.28教務處簽字：交通大大學生創新性實驗計劃項目選題申報 高速鐵路CFG樁復合地基沉降及應力研究項目蒲興波 土木電子郵 指導教 魏填表日 交通大學教務處制填寫說明請按順序逐項認真填寫。此表將作為項目評審、中期檢查和結題驗收的重要依據。項目申請人原則以大學二、三年級學生為主學生如在項目組成員欄中簽字，將視為學生與學校簽訂項目執行協議，項目組成員不得無故退出或終止研究，確因特殊原因不能按要求進行項目研究的，需向學院提出變更申請，報學校備案。學校會同學院根據項目進度安排，將對項目進行中期檢查，根據檢查結果適時對項目經費進行合理調整。課題研究年限一般為1年時立項申請表要同時提交和紙質版，要求一律用A4紙打印，于左側22011年 月至 年4王王番番職務一 選題依據（包括項目背景、文獻綜述、選題意義等CFGCFGCFGCFGCFGCFG非常有益的嘗試。二 研究內1、無砟軌道CFG樁復合地基沉降數據的神經網絡、灰色聚類理論等方法分析、和23三 研究方案和技術路國內料調研分析→現場試驗→分析→地基沉降控制措施的工作機理探索→四 項目特色與創新運用神經網絡、灰色聚類理論等方法進行分析、和評價結合高速鐵路無砟軌體工程實踐對路基及地基應力變化進行分析優化地CFG基處理措施設計和施工的和方法。五 項目進度安4、2011.12~2012.2，對的數據進行深入對比分析，開展機理性研究5、2012.2~2012.3，編寫結題 擬利用資源（、設備、資料等）學校館科技及文獻檢索系統費與用0.3郵電及信息網絡費：用于項目研究的資料查詢等，0.1現場調研及試驗相關：0.2交通費、會議費和其他相關費用；0.2測試元件、材料的購置費用：0.8版面費：0.4總計 2萬八、預期研究成果（結題驗收時需要提交的支撐材料在研究基礎上完成1-2篇在國內投稿2011412學院評審意見同意申報國家級大學生創新實驗項目。學院簽名蓋章：張鴻2011418教務處簽名蓋章：陳紹2011620項目計劃確定了初步的項目計劃，讓對此項目的日程安排有個初步的概念。2、項目組成員再次進行集中，基于對項目已有的了解程度確定研究方向，組長給組員分配了任務，并說明隊伍的計劃和日常的安排。2、去館借閱相關的書籍，主要是查看在所進行的研究方向上，國內現對CFG今天主要對CFG樁的初步了解和認識CFGCementFly-ashGravel的一種樁型。CFGCFG可根據復合地基性狀和計算進行工程設計。CFG大學生大學生創新性實驗計劃項目研究日CFG目前京滬高速鐵路路基將采用以“CFG樁復合地基”為主的地基處理方案。在高速鐵路施工過程中，路基的沉降是影響高速鐵路建設質量的重要因一。所以在路基的施工過程中，必須及時掌握路基沉降的變化情況。特別是合理地預估路基沉降的變化趨勢，及時調整各工序的施工時間，以避免過大的路基沉降對高速鐵路15mm。番對目前地基沉降方法的了今天的上，老師的講解讓了解到工程上通常是結合現場施工沉降動態觀測，利用預壓期或靜置期的沉降觀測資料、推算之后的沉降發展。這種方法目前，沉降的方法已有很多，按原理可以分為：曲線擬合類、系統分3再運用于后期的沉降常用的方法有指數曲、雙曲星野法、沉降速率分析法和剩余沉降對數法、S對沉降新型模型的認今天成員對地基沉降的第二種方法——系統分析類，進行了深入學習，方法。如灰色模型、人工神經網絡模型、時間序列法、模糊系統等。地基參數反演法學習反演分析出地基土參數最后利用所建立的正演模型后期沉降量基于太沙基固結理論得到的模型雖然參數簡單求解方便但只適用于一維排水固結而對土體的非線性和固結的情況適用性就比較差很難準確描述軟土路基沉降的發展情況。有學者根據一維非線性固結模型、黏塑性模型以及二維和三維固于曲線擬合法參數少且易于確定，因此在路基沉降實際工程中得到了廣泛的應用在采用曲線擬合法進行沉降時需要按照幾種不同的曲線類型進行擬合分析，從中選擇精度較高的曲線進行后期的沉降本文以京滬高速鐵路鳳陽試驗段為工降。京滬高速鐵路地基沉降方法的學準備學習了解京滬高速鐵路CFG樁復合地基沉降分析的方法，通過在學校的館的電子里查找資料，準備在下一次小組的時候交流各自京滬高速鐵路地基沉降方法的學通過查找資料，發現京滬高速鐵路鳳陽試驗段有在做關于地基沉降測試借鑒可利用段。京滬高速鐵路鳳陽試驗段位于省蚌埠市東南方向16km地處滁州市鳳陽縣①1黏土，軟～6.5～7.6m277.6～8.95m1全2.5～6.5m；②20.3～4.0m；②3弱風化角閃巖。ACFG90m(DK854+640～DK854+730)。CFG10m1.8m，0.5m1m0.6m+一層土13.6m1:1.54.3m左右，堆載預壓間中心和四樁間土形心處。CFG樁復合地基組成及沉降板布置，如圖。2～33d觀測一次。預壓施工完成后,2～35～7d觀測一次，37～15d觀測一次，半年后每個月觀測一次。特311，200832918d263d間土形心處的沉降變化曲線如圖2并分別采用指數鹽雙曲星野法和皮爾曲進行擬合及沉降。，大學生創新性實驗計劃項目研究日，番通過對京滬高速鐵路鳳陽試驗段的實驗的學習覺得有必要在看看其他做類似項目的研究是如何做，于是有查到了在京滬高速鐵路滁州段里程DK937+580～DK937+695CFG4.0m0.5m，樁粉質黏土、全風化千枚巖、強風化千枚巖、弱風化千枚巖。根據施工圖設計要求，0.6m5.55m路堤本體采用A、B0.4m大學生大學生創新性實驗計劃項目研究日學今天在老師的指導下，將過去兩個月來學習的內容進行了復習，將之前所查找的資料進行了整合，選擇了資料里面可以供所用的一些內容，確定了測試京秦高速鐵路涵路過渡段地基沉降的測試觀察方法，并且了儀器，我們的項目將在暑期間去施工現在進行埋設儀器的和數據的工作。今天在老師的指導下，對儀器的安裝做了全面的了解和認識，并制定了安裝方案，準備分工合作，中組員們對儀器的安裝方法有了具體的了解，熟悉了疑問做了解答，并組織大家了下一步的任務。CFG樁會對周圍環境的影響壓CFG樁施工技術應用到檢測地區飽和粉土等軟土層時，常出現樁周地面沉降、周邊建筑物和路面開裂以及管道錯位等環境問題所以決定通過對長螺旋鉆管內泵壓CFG樁施工引起環境問題的機理進行綜合分析，提出相應措施，并對長螺旋鉆CFG計算地基沉降的注意事項番本次是開學后的第一次，研究的是有限元法計算地基沉降分層總和法計算地基沉降本次主要給介紹的是分層總和法計算地基沉降分層總和法是在地基沉降計算深度范圍內劃分為若干層，計算各分層的壓縮量，然后求其總和。計算時應先按基礎荷載、基底形狀和尺寸、以及土的有關指標確定地基沉降計算深度，且在地基沉降計算深度范圍內進行分層，然后計算基底附加應力，各分層的頂、底面處自重應力平均值和附加應力平均值。通常假定地基土壓縮時不允許側向變形（膨脹），即采用側限條件下的壓縮性指標。為了彌補這樣得到的沉降量偏小的缺點，通常取基底中心點下的附加應力Sz進行計算，，25⑷觀測樁宜用150號鋼筋砼預制，長度在150~200厘米配鋼筋，樁頂預150YF番體單元中，樁或樁帽的斷面面積Ap和復合土體單元面積A（復合土體樁間土面積與樁的斷面面積之和）之比，稱為面積置換率，并用m表示：mAn式中，ps為樁間土表面應力土應力分析的參考內容（續這次是對上次的一些補充CFG m 1m(n 1 1m(npsYF本次主要研究的重點是針對路基沉降問題嚴重性探討路基指的是按照路線位置和一定技術要求修筑的作為路面基礎的帶狀構造物，路基是用土或石料修筑而成的線形結構物。它承受著本身的巖土自重和路面重力,以及由路面傳遞而來的行車荷載,是整個公路構造的重要組成部分。路基沉降是指道路的基礎由于受到外界的力或是自身的重力作用而下沉的現沉降問題是路基安全性不可或缺的性質指標現當代隨著交通行業的不斷問題顯得越來越重要沉降問題已經成為了們必須研究必須解答的一個技術難YF荷載或其他外載在地基內所產生的應力稱為附加應力。對于形成年代比較久遠的將會引起地基變形。地基的變形導致基礎沉降、傾斜和相鄰基礎出現沉降差。太大，上述簡化計算所引起的誤差，一般不會超過工程所的范圍。本次主要研究土體中的自重應力部分主平面。對于天然重度為γ的均質土層，在天然地面以下任意深度z處的豎向自重應力cz，可取作用于該深度水平面上任一單位面積的土柱體自重czz。cz沿水平面呈均勻分布，且與z成正比，即隨深度線性增大。由于cz沿任一水平面上均剪切變形。從這個條件出發，根據彈性力學，側向（水平向）自重應力cx和cy應與cz成正比。EXCEL所謂擬合是指已知某函數的若干離散函數值{1,f2,…,fn}，通過調整該函數中若干待定系數f(λ1,λ2,…,λn)，使得該函數與已知點集的差別(最小二乘意義)最小。如果待定函數是線性，就叫線性擬合或者線性回歸(主要在統計中)，否條擬合。一組觀測結果的數字統計與相應數值組的吻合。形象的說,擬合就是把平面上一系列的點,用一條光滑的曲線連接起來.因為這條曲線有無數種可能,從而有各種擬合方法.擬合的曲線一般可以用函數表示.根據這個函數的不同有不同的擬合名字。EXCEL中就有這種功能，今天學習這種方法本次交流主要完成對中期檢查工作的番報告，提出各自所遇到的，解決辦法。大學大學生創新性實驗計時地JA記錄研究重路基沉降和應力產生的原因的我組查閱資料后，初步探討得出如下結論，一般性影響路基沉降的因數主要是一1 附加荷主要是指路面、路床、路堤的重量，屬于荷載2 水位的變3 邊溝水的滲時地記錄王研究重對CFG樁復合地基沉降計算的學時地記錄王研究重對CFG樁復合地基沉降特性的學載P作用下樁頂、樁間土表面及基礎的沉降都不相同，樁體與土表面的沉降差就是樁體對褥墊層的上刺人量。由于存在上刺人，土體可始終與墊層保持緊密接觸，因此CFG時地記錄蒲興研究重CFG樁復合地基沉降影響因素的學CFG樁復合地基的沉降變形因素較多.本文應用有限差分(FLAC3D)程序,對褥復合地基在豎向荷載作用下，樁、樁間同承擔上部荷載，承臺，樁、樁間土的沉降50150MPa之間最為合適。1010倍后沉降減小的幅度變緩。時地記錄番研究重實驗數據和工作的安時做好再次數據的準本工作。時地記錄王研究重CFG樁復合地基沉降問題進一步土看作是—個，采用土體和樁體的復合參數，如復合模最等；時地記錄研究重高速鐵路深厚土層地基處理技術與沉降計15mm。因此，我國不少在建客運專線需要采取措施對地基進行處理，CFGCFGCFG時地記錄番研究重工后沉降的控制預案探做好路底加固的處理與檢測路底承載力是否滿足設計要求，是控制路基工后沉降的關鍵因一，因此在施工過程中必須做好路底的處理，尤其是軟土地基，必須按照設計要求進行加固，并經檢驗合格后方準進行路堤的填筑。對路底不滿足承載力要求的，可考慮進行水泥灰土擠密樁、CFG樁、旋噴樁、攪拌樁等加固地基。數或地基系數（EVD）達不到驗標要求等，極易造成路基沉降或不均勻沉降。對于基底處理后路基填筑過程中沉降速率的，應及時分析原因，若為加快進控制好預留沉降量，因為現在準高速鐵路軌面標高要求在20mm之內，雖然路基標高可以在±50mm的允許偏差，如果路基標高按此預留，則易造成道碴厚度不足，根據膠濟電化路基施工經驗，在重型機械碾壓、A、B組填料的情況下，預留成將量控制在0.5％～0.75％之間較為適宜。時地紅果記錄研究重工后沉降問題的現狀現行鐵路規范對工后沉降的規定，140km/h30cm，橋臺臺尾15cm16020cm200km/h15cm8cm。長期以來，由于工程完成后被接管部門接收，工后沉降控制的危害維修單時地記錄蒲興研究重實驗數據的進一步本次主要是針對以前的數據和初步整理結果分析下一步所需要的實驗數據。同時做好再次數據的準備工作。針對地基沉降和地基應力的研究，要采用不同種類的數據，針對以前做好的設時地記錄研究重地基沉降計算方法的進一步研本次主要是對地基參數反演法的學習資料和優化方法，反演分析出地基土參數，最后利用所建立的正演模型后期沉降量。基于太沙基固結理論得到的模型雖然參數簡單求解方便，但只適用于一維排水固結。而對土體的非線性和固結的情況適用性就比較差很難準確描述軟土路基大量的地基參數，且反演不一定有唯一簡單迭代點，在實際工程中應用不方便。由于曲線擬合法參數少且易于確定，因此在路基沉降實際工程中得到了廣泛的應用。在采用曲線擬合法進行沉降時，需要按照幾種不同的曲線類型進行擬合分析，從中選擇精度較高的曲線進行后期的沉降。本文以京滬高速鐵路鳳陽試驗段為工程從而進行沉降。沉降沉降時地記錄蒲興研究重初步數據整理分析展這次是對數據的初步整理分析的一次展示CFG樁間鉆孔埋設單點沉降計，可測得某測點處的沉降量。路基填筑完畢01234567 時間時地記錄番研究重有限元方法的本次，研究的是有限元法同時提出盡可能學會ABAQUS的要求。為建模分析準備時地YF咖啡記錄王研究重地基土體應力研究方法的確這次主要是要明確路基土體應力的研究方法樁、土應力大小反映了復合地基的受力工作狀態，其比值大小用樁、土應力比表示，也可以換算為樁、土荷載分擔比來表示樁與土分擔的荷載比例。通過測定樁頂應且每根CFG樁的影響范圍相同，則可得樁土荷載分擔百分比。樁-筏復合地基中，樁土 m 1m(n 1 1m(n式中p為樁荷載分擔比m為置換率時地記錄蒲興研究重對樁土應力數據的初步分這次主要是對地基土應力研究的一些初步探討通過現場到的數據，對其進行一些初步的研究，對樁土應力先進行初步的定性分析。根據上次的一些應力參數特征值，做出前期的判斷，明確對應力的研究方向，明確所要得到的結果。時地YF記錄番研究重假期實驗工作的確定和任務分大學生創新實驗做了一個總結。總結了這個學期在實驗過程中的一些寶貴經驗，又找到了一些不足之處，總結經驗教訓，同時分析了遇到的某些，提出一些可行性方案來解決問題，同時列舉暫時解決不了的難題，做好搜料請教老師的準備。最后對假期的恩物做了一下規劃。為來年實驗的進行做好新的準備。時地記錄王研究重總結與數據處這次小組是假期后的第一次。本次主要針對的是前期的小總結和后今天小組主要就上學期的實驗進展進行了，同時各自介紹了自己假期中的一些學習情況。現在的主要任務是對實驗數據的進一步處理和對的圖表的一些分析以及對所得出初步結論的判斷。如對沉降規律的，通過查閱的資料本體沉降與路基填料性質、含水量、壓實度及路堤高度等因素有關。因此在數據時地記錄研究重實驗成果的最后本次是基于最后的成果展現方式以及最終成果展示進行的時地記錄番研究重實驗結準備所需要的各項材料歸納總結的前期工作情況以及所取得的進展成果，總結所遇到的。具體分工布置每個人所要做的具體工作。做好結題報告的準備，在規定的時間內完成結題。交通大大學生創新性實驗計劃項目中期檢查進高速鐵路CFG2.32011520125番番王王職務魏魏況1在樁網、樁筏復合地基段設置監測斷面，在路基中心、兩側路肩處埋設單點沉降計和多點沉降計進試分析路基填高及堆載預壓及卸載條件下地基的沉降變形情況。2沿線路及路基橫斷面方向，在過渡段路底處埋設土壓力盒，進行土壓力測試；以CFG樁網復合地基處理型式為例，在觀測斷面的樁頂、樁間土（兩樁中心、四樁中心）位置、碎石墊層上表面、下表面處埋設土壓力盒，測試樁、土應在觀測斷面處碎石墊層土工格柵處埋設柔性位移計，研究土工格柵的受力變形。3果1、對施工過程中過渡段的沉降及應力進行了現場測試2、對傳統神經網絡進行了改進，建立了模型，對測試數據進行了分析，給出了過渡段沉降的較準確的方法。3、完成科技如下“基于改進神經網絡的過渡段地基沉降研究《交通大學學報（自然科學版》錄用，2012年1出；“基于改進神經網絡的路基沉降《路基工程》錄用，2012年1出“高速鐵路路橋過渡段地基沉降測試與方法研究《鐵道建筑技術錄用2011年11出法123取得了良好的階段成果。有信心能夠在預期內完成任務！ 年 月3指導教師簽字：魏2011 114見2011年 6教務處簽字 交通大大學生創新性實驗計劃項目結題總結報 高速鐵路CFG樁復合地基沉降及應力研究項目蒲興波 土木 魏靜 交通大學教務處制22011年4月至 年3一、項目主要完成成男土建學 土木工男土建學 土木工男土建學 土木工番男電氣學 電氣工番職務、研項目實施概，20114月CFG樁復合地基沉降及應力研究》立項，項目開展對高速鐵路CFG樁復合地基沉降和應力等若干關鍵問題，20117月-20118試實驗，同時、整理、分析實驗數據。20119月-至今，繼續數據，對現場測試數據整理、開展沉降及評估工作，進行項目結題。在此期間，學術3篇：《基于動量BP算法的過渡段路基沉 》 交通大學學報《基于改進神經網絡的路基沉 （路基工程《高速鐵路路橋過渡段地基沉降測試 方法研究（鐵道建筑技術BPLevenberg-MarquardtBP神經網絡模型進行了對比分析，證明了改進后的神經網絡模型誤差更小，網絡更CFG樁處理的地基進行樁土應力分析，得出了使用有樁帽的CFG樁處理地基效果更好的結論。評估方法雙曲進行了對比，證明了改進后的神經網絡模型更精確，更實用。CFG但是如何掌握這些結構受力后的應力變化及變化趨勢，如何對其進行定量評價，提出相應的結構改進和完善措施，從而在設計過程中對這些結構型式進行優化并指導工程施工實踐，這是確保滿足高標準鐵路的設計與施工要求的急需解決的實際問題，具有很強的理論及工程現實意義。CFGCFG高速鐵路CFG樁復合地基設計優化計算提供參數，探索CFG樁地基處理措施的工作機高速鐵路CFG樁復合地基沉降特性研究。根據無砟軌道CFG復合地基沉降測試方案，對路底、地基進行沉降監測。（2）高速鐵路CFG樁復合地基沉降評估，采用動量BP算法和Levenberg-Marquardt算法改進神經網絡，并與傳統神經網絡以及雙曲和星野法進（3）根據復合地基樁土應力測試及沉降測試數據，研究高速鐵路CFG樁復合地CFGCFG樁復合地基不均勻沉降深入 專項目標段，現場系統研究該線路的設計圖紙、設計說明選DK164+000 津津350km/h由于路質條件的復雜性以及理論計算公式和半經驗公式尚不完善，加之室內 目前，工程中常用的擬合曲線有：指數曲，雙曲及沉降—時間倒數法。該法測數據，建立相應的模型，掌握路基的沉降發展趨勢及穩定狀態，將信息反饋到現場試驗內根據現場試驗研究的目的和本工點CFG樁帽網的基礎結構形式，進行了下述觀測3-1 元件布設現場試驗方路基沉降3-1。1m5m各設一個觀 樁土應力荷載的變化情況以及褥墊層、樁頭對CFG樁應力擴散的影響。在每個觀測斷面的樁頂、樁間土位置沿深度在墊層頂部、墊層底部埋設土壓力計 監測元件的保元件埋設時根據現場情況進 將元件的導線引至路基坡腳的觀測井內高速鐵路CFG樁復合地基應力分監測元件參數1表 監測元件主要參數指0.3-樁土應力分單元中，樁或樁帽的斷面面積Ap和復合土體單元面積A（復合土體樁間土面積與樁的斷面面積之和）之比，稱為面積置換率，并用m表示：mAN來表示樁與土分擔的荷載比例。通過測定樁頂nNn式中，p為樁頂應力s為樁間土表面應力假定樁頂應力與地基土體應力均勻分布，且每根CFG樁的影響范圍相同，則可得p

ps

m1m(n11m(ns為土荷載分擔比0

樁頂(無樁帽)樁間土四樁中壓力壓力 時間4-1

A區土壓A62KPa、71KPa、47KPa。An：樁頂土壓力/樁間土壓力n1樁頂土壓力/四樁中心土壓力n2：平均值為：AN樁頂荷載分擔百分比p：38%樁間土荷載分擔百分比s：62%0樁頂(有樁帽)樁間土 四樁中壓力壓力 時間4-2

B區土壓BBn樁頂土壓力/樁間土壓力n1樁頂土壓力/四樁中心土壓力n2：平均值為：BN樁頂荷載分擔百分比p：53%樁間土荷載分擔百分比s：47%結擔的荷載，在今后的設計中可以采取CFG樁（帶樁帽） 評沉 評估意0.1mm，也就是說武廣高速鐵路線下工程的實測沉降變形較小，具有一定的代加了沉降分析的評估難度。國內外提出了很多的沉降方法，多針對沉降變形量較大的數據進行分析，而關于量級小、相對波動大的情形下的沉降方法的研究甚少。對于高速鐵路而言，形量級小、數據相對波動大等特點，對沉降方法進行系統分析和優化必須按，得到穩定性好，精度高，操作方便的方法。沉 方法概雙曲假定St隨隨時間tSt隨時間t的變化St

t(tt0式中ta、Sa分別為擬合計算起始參考點的時間與沉降值；t、St意點的時間與對應的沉降值； 雙曲線St關系 雙曲線參數,的確定 的沉降實測時間至少6個月以上。三點法（固結度對數配合法St隨時間tdtSS(1et)Sedt式中St、Sd、S分別表示t時刻的沉降量、瞬時沉降量和最終沉降量；,tU1ett

StSS

S3(S2S1)S2(S3S2

S)(SS t2 S3 lnS2一般取82Sd SS(1et1再根據實測數據確定,后，可以計算任意時刻的St(3)AsaokaAsaokaSt隨時間tSS(SS)ta0 )1S(t) (t,H0Asaoka解出沉降量Sd2dn在Sc1dtc2dt2cndtn沉降量時，一 一階方1ScdSSi01Si1(i取恒載期的等時距沉降 列S1,S2,S3,Sn作擬合曲線，如圖3所示SmSc

Asaoka法示意 [(m1)

tU1t式中m表示綜合性修正系數；Pt、P0分別表示t表示t

AScA8cnPn

q(etnetn1 式 qn表示第n級的加載速率；tn,tn1表示第n級荷載的終點和始點時間St和時間t繪制成lnSttASc，斜率為，計ASc及mS,Cv,Ch根據不同的地基條件，由下式計算固結度Cv及Ch 4H 2 v 24H e式中HCvCh神經網 方（rtificilurltwork（urltwork它是植根于神經科學、數學、統計學、物理學、計算機科學，以及工程科學的一門技術。 自組織、 習能力強。神經網絡的神經元之間的連接強度用權值大小來表示這種權值可以通過對訓練樣本的學習而不斷變化，而且隨著訓練樣本量的增加和反復學習，這些神經元之間的連接強度會不斷增加，從而提高神經元對這些樣本特征的反映靈敏度。間了非線性。絡整體性能不是網絡局部性能的簡單疊加，而某種集體性的行為。w和下一層相連，網絡的輸出可以表示為 神經元模 tfw1,ipi 12r12rPp,p,,pT表示神經元的輸入向量；www,w12r12rf約束。主要的學習規則有：Hebb學習規則、Widrow-Hoff學習規則、隨機學習規則、競爭學習規則、最速梯度學習規則和反向學習規則。網絡等。其中，BP網絡是應用最為廣泛的網絡，它采用Widrow-Hoff學習算法和非線性傳遞函數，能夠以任意的精度近任何非線性函數。完全的系統進行、預報的理論和方法。其基本思路是將與時間有關的已知數據按灰色的思路是隨時間變化的隨機正數據列,通過適當的方式累加，使之變成非負遞增的數據列，用適當的方式近,以此曲線作為模型，對系統進行。這里使用單一變量的GM(1,1)模型，該模型要求時序數據是平穩變化的。由于灰色GM(1,1)測數據通常是不等時距的，為解決這一,在累加生成前和累減生成后應將不等時距沉降模型基于BP神經網絡的路基沉降建立路基沉降模型包括確定網絡輸入和輸出層的神經元個數以及隱含層的數SBP能夠近任何在閉區間內的續有理函數。國內外許多學者的研究表明，對于小型神經網絡的邊界分類問題，21個隱含層網絡更具優越性。主要是因為隨著隱含層的增多，誤差逆向過程的計算就會越來越復雜，從而13層BP神經網絡。影響路基沉降的因素很多如時間地基型至橋臺的距離路基的處理方法加載速率、填料類型和施工等。對這些因素的考慮決定了 的精度。結合過渡段現有的地質條件及工程資料，本文選用了以下5個因素作為輸入層節點，即：時間、地基型式、填土高度、填料類型、至橋臺距離；網絡的輸出層為一個節點，即路基沉降量。這里沒有考慮環境和施工的影響，這是因為一方面考慮這兩個因素比較 ；另外，對于具體工程而言，假定環境和施工影響是相同或相似的，可以認為這種假設是合理的，而且以此為前提所建立的網絡 模型也是能滿足要求的。5個，傳輸函數采用對數S型傳輸函數。至此，路基沉降的BP5-5所示。輸入 隱含 輸出時地基型填土高

沉降填料類至橋臺距 模型的神經網絡結構BPBP網絡算法輸入的是一個網絡正確行為的樣本集合：{p1,t1p2,t2},pN,tN}，pN為網絡的輸入，tN為對應的目標輸出。每輸入一個樣本，便將網絡輸出與目標E(k)E(e2)E[(ta)2

E(k為第ke為網絡輸出與目標輸出ta為網絡輸出。若網絡有多個輸出，則上式的一般形式為E(k)E(eTe)E[(ta)T(t?(k)(t(k)a(k))T(t(k)a(k))eT這里，均方誤差的期望值被第k次迭代時的均方誤差所代替。w(k1)w(k)b(k1)b(k)

式中

w(k為第k次迭代各層之間的連接權值向量；b(k為第k閾值向量；BP神經網絡算法改點研究了Levenberg-Marquardt算法和動量因子算法在路基沉降 （1）.基于Levenberg-Marquardt算法的網絡改HJT

gJT

JTeLevenberg-MarquardtHessianwm(k1)wm(k)[JTJIi, i, bm(k1)bm(k)[JTJI]1JT 式中w為網絡權值b為閾值。表2實測值和兩種BP神經網絡模型值的對9281011041091012101510181021102410實測值01333457進BP0122333457值統BP1334456值10301121151181111111411171120112311實測值891010101010101010進BP891010101010101010值統BP891010101010101010值11291221251281211121412171220122312實測值10101010101010101010進BP101010101010101010值統BP1

改進BP神經網絡傳統BP神經網誤差誤差0 時間 兩種BP神經網絡模型 誤差對比5實測改進BP神經網 傳統BP神經網 7沉降沉降量9 時間 時間—沉降曲線結果分析5-65-7可以看出，傳統BP神經網絡模型雖然有一定的精度，但顯BPBP神經網絡誤差變化率更小，具有更好的錯容性和穩定性。如果能夠再增加學習訓練樣本，其精度還可Levenberg-MarquardtBP神經網絡模型路（2）基于動量因子算法的網絡改為了避免最速下降算法的振蕩和不穩定，引入動量因子(01w(k1)w(k)(1)b(k1)b(k)(1)

神經網絡訓練樣本的表示形式對網絡的穩定性和精度有一定的影響。參照專為：1—A類填料，2—B類填料，3—C類填料，4—D類填料，5—E類填料。訓練樣3。3累時間累計填高度地型填類至橋距離累時間累計填高度地型填類至橋距離0032553251032553253250325532513255325552232553252325532533255325332553253325532533255325432553254325532543255325模型驗證練效果，即所謂的檢驗集。在本文中，將2010-08-04至2010-12-08的觀測數據作為訓練樣本，2010-12-112010-12-26的觀測數據作為檢驗樣本。作為比較，本文同時給BP神經網絡模型的結果，結果見表4。4BP神經網絡沉降結果對比觀測日 9月28 10月1 10月4 10月9 10月12 10月15 10月18 10月21 10月24 10月27實測值 0 3 3 3 4 5 7改進BP值

1 2 3 4 4 5 7傳統BP值

2 3 4 6觀測日 10月30 11月2 11月5 11月8 11月11 11月14 11月17 11月20 11月23 11月26實測值 8 9 10 10 10 10 10 10 10 10改進BP值

8 9 9 10 10 10