岩土力学 ›› 2021, Vol. 42 ›› Issue (1): 211-223.doi: 10.16285/j.rsm.2020.1300
张凯1,张科1, 2,保瑞3,刘享华2,齐飞飞1
ZHANG Kai1, ZHANG Ke1,2, BAO Rui3, LIU Xiang-hua2, QI Fei-fei1
摘要: 针对三峡库区“阶跃式”滑坡的变形特征,提出了一种新的滑坡位移预测方法。以白水河滑坡ZG118和XD-01监测点位移数据为例,采用基于软筛分停止准则的经验模态分解(SSSC-EMD)将累计位移?时间曲线和影响因子时间序列自适应地分解为多个固有模态函数(IMF),并采用K均值(K-Means)聚类法对其进行聚类累加,得到有物理含义的位移分量(趋势性位移、周期性位移以及随机性位移)和影响因子分量(高频影响因子和低频影响因子)。使用最小二乘法对趋势性位移进行拟合预测;采用果蝇优化?最小二乘支持向量机(FOA-LSSVM)模型对周期性位移和随机性位移进行预测。将各位移分量预测值进行叠加处理,实现滑坡累计位移的预测。研究结果表明,所提出的(SSSC-EMD)-K-Means-(FOA-LSSVM)模型能够预测“阶跃式”滑坡的位移变化规律,且预测精度高于传统的支持向量机回归(SVR)、最小二乘支持向量机(LSSVM)模型;并通过改变训练集长度,进行单因素分析,发现其与预测精度之间呈正相关关系。
中图分类号:
[1] | 秦雨樵,汤 华,冯振洋,尹小涛,王东英, . 基于聚类分析的边坡稳定性研究[J]. , 2018, 39(8): 2977-2983. |
[2] | 张艳博,杨 震,姚旭龙,梁 鹏,田宝柱,孙 林,. 基于声发射信号聚类分析和神经网络识别的岩爆预警方法实验研究[J]. , 2017, 38(S2): 89-98. |
[3] | 邓冬梅,梁 烨,王亮清,王昌硕,孙自豪,王 聪,董曼曼. 基于集合经验模态分解与支持向量机回归的位移预测方法:以三峡库区滑坡为例[J]. , 2017, 38(12): 3660-3669. |
[4] | 李 宁 ,王李管 ,贾明涛 ,陈建宏 ,谭正华,. 改进遗传算法和支持向量机的岩体结构面聚类分析[J]. , 2014, 35(S2): 405-411. |
[5] | 李启月 ,许 杰 ,王卫华 ,陈星明 ,张 君 . 基于数学形态学多尺度分析的顶板下沉量预测[J]. , 2013, 34(2): 433-438. |
[6] | 郑志成 ,徐卫亚 ,徐 飞 ,刘造保 . 基于混合核函数PSO-LSSVM的边坡变形预测[J]. , 2012, 33(5): 1421-1426. |
[7] | 林大超 ,安凤平 ,郭章林 ,张立宁. 滑坡位移的多模态支持向量机模型预测[J]. , 2011, 32(S1): 451-0458. |
[8] | 张安兵 ,高井祥 ,张兆江. 基于多尺度的老采空区上方建筑物变形分析及预报[J]. , 2011, 32(8): 2423-2428. |
[9] | 徐志军,郑俊杰,张 军,马 强. 聚类分析和因子分析在黄土湿陷性评价中的应用[J]. , 2010, 31(S2): 407-411. |
[10] | 张达德,陈柏麟,黄 钢,何暖轩,闻玉佩. 冲刷桥墩基础的HHT振动频谱特性分析与判读研究[J]. , 2010, 31(7): 2241-2246. |
[11] | 井彦林,仵彦卿,林杜军,李晓光,张志权. 基于最小二乘支持向量机的黄土湿陷性预测挖掘[J]. , 2010, 31(6): 1865-1870. |
[12] | 马文涛. 基于灰色最小二乘支持向量机的边坡位移预测[J]. , 2010, 31(5): 1670-1674. |
[13] | 李顺群,高凌霞,柴寿喜,王英红,刘双菊. 一维固结条件下黏土微结构再造过程研究和描述[J]. , 2010, 31(11): 3435-3440. |
[14] | 马文涛. 基于小波变换和GALSSVM的边坡位移预测[J]. , 2009, 30(S2): 394-398. |
[15] | 邬 凯,盛 谦,梅松华,李 佳. PSO-LSSVM模型在位移反分析中的应用[J]. , 2009, 30(4): 1109-1114. |
|