[發明專利]一種基于BAS-BP模型的深基坑開挖地表沉降預測方法

在審

• 申請號: 202010979780.4
• 申請日: 2020-09-17
• 公開（公告）號: CN112035941A
• 公開（公告）日: 2020-12-04
• 發明（設計）人: 黃超;楊帆
• 申請（專利權）人: 遼寧工程技術大學
• 主分類號: G06F30/13
• 分類號: G06F30/13;G06F30/27;G06N3/04;G06N3/08;G06Q10/04
• 代理公司: 上海思牛達專利代理事務所(特殊普通合伙) 31355
• 代理人: 雍常明

本發明公開了一種基于BAS?BP模型的深基坑開挖地表沉降預測方法，涉及深基坑開挖地表沉降預測技術領域，包括以下步驟：預先建立BAS?BP模型作為深基坑開挖地表沉降預測模型，并進行訓練，獲取建筑基坑工程點數據信息并作為訓練完成BAS?BP模型的輸入進行預測，獲取預測結果進行可視化呈現并作為深基坑開挖地表沉降預測。本發明實現對深基坑開挖地表沉降預測提高預測精度，具有很好的魯棒性和穩定行，預測精度可以滿足基坑開挖引起周圍地表沉降效應的監測要求，適應性強。

技術領域

本發明涉及深基坑開挖地表沉降預測技術領域，具體來說，涉及一種基于BAS-BP模型的深基坑開挖地表沉降預測方法。

背景技術

隨著我國經濟的迅速發展，超高層建筑的發展與地鐵車站的開挖對人們的影響越來越大，由此帶來的深基坑工程數量越來越多，并且朝著更深、更大、更復雜的方向發展。由于大多數深基坑工程都在市內施工，由此引起的基坑圍護結構的變形和對周邊環境的影響不容忽視。尤其在軟土地區，土體具有含水量高、強度低、滲透性低等特點，工程地質和水文地質條件較差，增加了基坑工程施工的難度。隨著變形控制理論在工程中的應用，開展基坑工程圍護結構變形的分析研究具有重要意義。

基坑變形計算常用的方法主要有：極限平衡法、地基反力法和有限單元法等。極限平衡法在基坑設計早期提出，計算簡單、使用方便，常用于空間效應不明顯、地層較均勻、周圍環境較穩定的支護結構，但該方法不考慮墻體變形和橫向支撐變形，僅通過已知的土壓力計算墻體的傾斜，計算結果不能滿足要求。彈性地基梁法分析基坑圍護結構變形時，“m”法計算模式明確，結果也比較符合實際，應用廣泛，但由于土體水平抗力系數m的影響因素較多，因此對m的取值要求很高；有限元數值模擬計算方法雖然可以模擬基坑的整個開挖過程，并對其空間三維幾何特性開展研究，但對于不同種類土體參數的選取要求很高，參數選取不當會導致計算結果差異很大。

檢索中國發明專利CN107025333A，公開了一種軟土地層深基坑圍護結構變形估算方法，首先根據對軟土地層大量深基坑開挖引起的圍護結構變形實測曲線的擬合分析，引入地層損失法的概念，建立軟土地層深基坑圍護結構變形計算模型；然后參照盾構法隧道地面沉降Peck公式和Schmidt公式和三角形沉降公式的思路，得出通過墻后地表沉降包絡曲線面積也可得到圍護結構變形包絡線的面積,計算墻后地表沉降曲線包絡面積B；再根據之前的各公式導出軟土地層深基坑圍護結構變形估算計算公式；最后將各參數的值代入軟土地層深基坑圍護結構變形估算計算公式,即可計算出圍護結構任意一點的變形值。通過高斯函數對圍護結構變形的擬合曲線與實測結果曲線高度擬合，效果良好。但其對于不同種類土體參數的選取要求很高，參數選取不當會導致計算結果差異很大。

針對相關技術中的問題，目前尚未提出有效的解決方案。

發明內容

針對相關技術中的問題，本發明提出一種基于BAS-BP模型的深基坑開挖地表沉降預測方法，以克服現有相關技術所存在的上述技術問題。

本發明的技術方案是這樣實現的：

一種基于BAS-BP模型的深基坑開挖地表沉降預測方法，包括以下步驟：

步驟S1，預先建立BAS-BP模型作為深基坑開挖地表沉降預測模型，并進行訓練，其中包括以下步驟：

步驟S101，標定天牛須方向的n維隨機向量并對向量做歸一化處理；

步驟S102，建立天牛左右須空間坐標；

步驟S103，判斷左右須氣味強度，更新天牛坐標；

步驟S104，標定步長因子；

步驟S105，建立適應度函數；

步驟S2，獲取建筑基坑工程點數據信息并作為訓練完成BAS-BP模型的輸入進行預測；