岩土力学 ›› 2026, Vol. 47 ›› Issue (9): 3237-3247.doi: 10.16285/j.rsm.2025.0957CSTR: 32223.14.j.rsm.2025.0957
李林1, 2,陈星煜1,段智博1,李尧1
LI Lin1, 2, CHEN Xing-yu1, DUAN Zhi-bo1, LI Yao1
摘要: 软基固结性状的感知与推演是软基稳定性分析和沉降变形计算的重要前提,固结度的准确计算取决于固结参数和排水边界条件的合理确定。针对软土地基固结参数的反演辨识与固结性状感知,利用神经网络自动微分功能编译固结微分方程,建立了软土地基固结方程的物理信息神经网络。采用连续排水边界条件考虑边界孔压随时间的变化,结合固结物理方程、连续排水边界和初始条件构建了各物理项的损失函数,并引入孔隙水压力消散数据作为数据驱动项,建立了数据与物理机制协同驱动的软基固结参数反演−固结度推演一体化模型,通过训练模型和超参数优化,实现了软土原位固结系数、连续排水边界参数的数物融合反演辨识知与固结度的推演。在对模型反演与推演精度验证的基础上,研究了孔压计布设位置、孔压数据读取周期和频率对参数识别精度的影响规律。结果表明,将孔压计布置于孔隙水压力变化显著位置能有效提升反演精度,且模型参数反演精度随着观测周期和观测频率的增加而提升;模型因有效融入了物理机制,仅需短期孔隙水压力观测数据即可实现多未知固结参数精准反演,同时能预测孔隙水压力消散过程与推演固结度发展过程。研究成果为软土地基处理设计、施工控制和工后沉降预测提供了可靠、高效的新途径。
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