地铁软土层冻融特性试验分析及模糊随机预测

作     者：姚亚锋 林键 唐彬 季京晨 YAO Ya-feng;LIN Jian;TANG Bin;JI Jing-chen

作者机构：安徽建筑大学土木工程学院合肥230022 南通职业大学建筑工程学院南通226001 安徽理工大学安全科学与工程博士后科研流动站淮南232001 

出 版 物：《科学技术与工程》 (Science Technology and Engineering)

年 卷 期：2021年第21卷第9期

页      面：3790-3796页

学科分类：08[工学] 0814[工学-土木工程] 082301[工学-道路与铁道工程] 0823[工学-交通运输工程] 

基　　金：国家自然科学基金(51874005,51374010,51474004) 南通市级科技计划(MS12018054) 江苏省建设系统科技计划(2017ZD062) 江苏省高校青蓝工程项目 

主　　题：冻融特性 软土层 模糊随机预测模型 小波神经网络 

摘      要：针对南通地铁软土层三类土样进行冻胀和融沉试验,发现冻胀力、冻胀率和融沉系数随着冻结温度降低而增大;在相同的温度条件下,黏土冻融特性最显著,粉质黏土中等,而粉土最弱。受土性、温度、含水率和干密度等因素的综合影响,三类土样的冻融变化规律表现出明显的不确定性。利用两类不同的权值对小波神经网络的激励和输出函数进行修正,利用梯度下降的方法对伸缩和平移参数进行优化。在此基础上,以土性、温度、含水率和干密度为输入量,冻胀率和融沉系数为输出量建立模糊随机小波网络冻融特性预测模型。工程算例表明,模型冻胀和融沉的预测值与具体工程实测值基本吻合,可作为南通地铁及周边地区地下冻结法施工冻融特性预测的有效工具。