基于灰色理论的土质边坡稳定性分析及应用

摘要

我国正处于经济高速发展和西部大开发的关键时期，国土面积有七成是土地、高原和丘陵，诸多基础设施建设涉及对边坡的治理。边坡的实际稳定状况与稳定评价方法的合理性，对工程项目的成功和人民生命财产安全都有重要影响。因此，对边坡稳定性进行合理可靠的评价至关重要。
　　本文的主题是考虑应用灰色理论对土质边坡进行稳定性分析，认为边坡工程属于灰色系统范畴。由灰色GM(1，1)模型建模的思路出发，详细介绍了灰色系统理论的基本原理、基本内容和计算方法。灰色系统理论在土质边坡稳定性研究的应用刚刚起步，通过对毕威高速公路某标段土质边坡支护过程中、支护完成后的位移监测数据分别建立GM(1，1)模型，做出相应位移预测预报。除去固有的不足外，模型在短期时间内有很高的精度，实际应用中应注意建立灰色新陈代谢模型。
　　灰色关联分析在边坡稳定性分析中有着明显的优势，是灰色理论的重要内容。在分析影响边坡稳定性因素时，知道各因素对土质边坡稳定性影响的程度序列，实际工程中可以抓主舍次、提出有针对性的措施。介绍灰关联理论对各因素量化和求关联序的方法。对影响边坡稳定的因素既进行有“统计学意义”的概括归纳，又专注某一具体边坡工程的影响因素的重要性序列，通过灰关联分析边坡失稳的原因，并提出相应的工程治理措施。本文首次引入灰色关联分析工程类比应用于土质边坡中，以15个已知边坡为参考，得出5个考察边坡的稳定与否结论，预测结果和实际相符。
　　结果表明:基于灰色理论的土质边坡稳定性分析与应用是恰当而实用的，具有较高的可靠性。运用灰色建模可有效评价边坡的稳定状态，有一定的预测能力。运用灰色关联分析能快速高效找出边坡稳定影响因素的重要程度顺序。依据已有边坡数据作为参考，运用灰色关联工程类比评价可以判断考察边坡的稳定状态。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 边坡稳定性分析的现实意义

1．2 土质边坡稳定性分析方法概述

1．2．1 极限平衡法理论

1．2．2 不确定方法

1．3 灰色系统理论研究边坡工程发展综述

1．4 论文的选题及主要内容

1．4．1 论文的选题

1．4．2 论文的主要工作

第二章 灰色系统理论

2．1 灰色系统理论概述

2．2 灰色系统理论的基本原理

2．3 灰色系统理论建模的基本内容

2．3．1 GM(1，1)建模思路

2．3．2 灰色模型序列的数据生成

2．3．3 GM(1，1)模型分类与精度检验

2．3．4 GM(1，1)建模步骤

2．4 残差GM(1，1)模型

2．5 灰色Verhulst模型

2．6 本章小结

第三章 灰色理论在边坡变形预测中的应用

3．1 灰色理论预测

3．1．1 灰色理论预测机理

3．1．2 灰色理论预测类型

3．2 GM(1，1)模型在边坡变形预测中的应用

3．2．1 工程概况

3．2．2 边坡支护过程中的GM(1，1)模型

3．2．3 边坡支护完成后的GM(1，1)模型

3．2．4 模型总结

3．3 本章小结

第四章 灰色关联分析理论在边坡稳定性的应用

4．1 灰色关联分析理论

4．1．1 灰色关联分析的原理

4．1．2 灰色关联分析的内容

4．2 土质边坡稳定性的灰关联分析

4．2．1 土质边坡稳定性因素分析

4．2．2 多个实例土质边坡敏感性因素分析

4．2．3 单个实例边坡敏感性因素分析

4．2．4 土质边坡敏感性因素总结

4．3 边坡的灰关联分析工程类比评价

4．4本章小结

第五章 结论与展望

5．1 结论

5．2 展望

致谢

参考文献