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基于XGBoost模型的降雨诱发阶跃型滑坡位移预测 被引量：6
1
作者 黄智杰 沈佳 +2 位作者 简文彬 樊秀峰 聂闻 《自然灾害学报》 CSCD 北大核心 2023年第2期217-226,共10页
滑坡位移预测一直是滑坡研究的热点之一。近年来,随着计算机科学的发展,越来越多的人工智能技术模型被用于滑坡位移的预测。相较于常用的如LSTM神经网络等机器学习模型,集成算法中的XGBoost模型在滑坡位移预测领域尚不多见。由于其在滑... 滑坡位移预测一直是滑坡研究的热点之一。近年来,随着计算机科学的发展,越来越多的人工智能技术模型被用于滑坡位移的预测。相较于常用的如LSTM神经网络等机器学习模型,集成算法中的XGBoost模型在滑坡位移预测领域尚不多见。由于其在滑坡位移预测中具有预测精度更高、运行速度更快等优点,目前在学术界已成为研究的热点领域。文中以泉州市安溪县尧山村滑坡地灾点监测数据为例,运用Python搭建XGBoost模型,并通过最大信息系数的比较来选定与位移高度相关的特征,输入至模型中对滑坡位移进行预测。结果表明,XGBoost模型因其在目标函数中引入正则项来控制模型过拟合、模型数据集划分采用前向验证方式等优点,相较于大多数机器学习模型,能更加准确地预测降雨诱发阶跃型滑坡位移。该模型对此类滑坡的位移预测及早期监测预警具有重要参考意义。 展开更多
关键词 机器学习 XGBoost模型 最大信息系数 阶跃型滑坡 位移预测
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注浆支盘式锚杆拉拔试验及极限承载力计算 被引量：6
2
作者 杨坚 简文彬 +3 位作者 黄炜 黄聪惠 罗金妹 李先忠 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期1126-1132,共7页
注浆支盘式锚杆是自主研发的一种新型锚杆,具有广阔的应用前景。为了探究支盘式锚杆的承载特性,构建室内试验模型,针对不同的埋置深度、支盘直径和双支盘间距等条件进行拉拔试验,获取相应的荷载-位移曲线,并对部分数据采取无量纲化处理... 注浆支盘式锚杆是自主研发的一种新型锚杆,具有广阔的应用前景。为了探究支盘式锚杆的承载特性,构建室内试验模型,针对不同的埋置深度、支盘直径和双支盘间距等条件进行拉拔试验,获取相应的荷载-位移曲线,并对部分数据采取无量纲化处理得到埋深比与荷载系数关系曲线,最后通过简化力学模型推导出支盘式锚杆的端阻力与拉拔极限承载力的计算公式。研究结果表明,埋置深度与极限承载力呈非线性关系且存在临界埋深;盘径对抗拔承载力的影响最为显著,与极限承载力呈线性增长关系,极限承载力较普通锚杆提高了2~5倍多;双支盘的分界间距为4倍支盘直径时可充分调用双支盘的承载力,由于双支盘锚杆在加载初期时土体主要为剪切变形,故其荷载-位移曲线开始阶段斜率较单支盘锚杆要大得多;埋深比与荷载系数关系曲线的斜率突变点为临界埋深比,其值为3.02;该计算公式所得结果与4组试验结果基本一致,验证了计算公式的有效性。研究结果对支盘式锚杆的设计和工程应用具有重要的理论及实际意义。 展开更多
关键词 支盘式锚杆 极限承载力 拉拔试验 端阻力 黏土
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注浆支盘式锚杆拉拔荷载传递非线性分析 被引量：4
3
作者 杨坚 简文彬 +3 位作者 黄炜 黄聪惠 罗金妹 李先忠 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第10期1896-1904,I0005,共10页
基于支盘式锚杆室内模型拉拔试验,探究荷载–位移曲线的变化特征和轴力传递特性,然后在此基础上探讨支盘式锚杆的力学模型,推导出盘端阻力的理论计算公式,结合锚-土界面的双曲线非线性模型,采用分段变形协调迭代算法建立荷载传递计算模... 基于支盘式锚杆室内模型拉拔试验,探究荷载–位移曲线的变化特征和轴力传递特性,然后在此基础上探讨支盘式锚杆的力学模型,推导出盘端阻力的理论计算公式,结合锚-土界面的双曲线非线性模型,采用分段变形协调迭代算法建立荷载传递计算模型,并与实测数据进行对比验证,最后对极限扩孔压力分布、支盘挤扩角等参数进行敏感性分析。研究结果表明,荷载–位移曲线可划分为三阶段,轴力分布沿锚固体深度呈减小趋势且在支盘处发生台阶状突变,荷载比也不断增长;计算模型所得结果与室内实测数据基本一致,验证了本模型的有效性;支盘的极限扩孔压力沿支盘径向先快速非线性增长后缓慢减小,其峰值随着位移增大而增大并以支盘中心为圆点径向外移,整体分布由"锥台状"发展为"圆柱状";挤扩角大于50°时,对锚杆承载性状影响显著。研究结果对支盘式锚杆的受力分析和设计具有重要的理论及实际意义。 展开更多
关键词 支盘式锚杆 扩孔理论 非线性 荷载传递 数值计算
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花岗岩残积土坡对短历时强降雨的水文响应
4
作者 赖增荣 简文彬 +2 位作者 林昀昭 朱祖腾 吴宜龙 《水土保持通报》 CSCD 北大核心 2024年第4期135-142,共8页
[目的]探究短历时强降雨条件下边坡土体的入渗规律,揭示地质灾害的成因和机理,为该地区地质灾害的形成机理和预警预报工作提供科学依据。[方法]针对2022年5月26—27日福建省龙岩市武平地区因强降雨诱发的浅层流态型滑坡事件,在地灾点典... [目的]探究短历时强降雨条件下边坡土体的入渗规律,揭示地质灾害的成因和机理,为该地区地质灾害的形成机理和预警预报工作提供科学依据。[方法]针对2022年5月26—27日福建省龙岩市武平地区因强降雨诱发的浅层流态型滑坡事件,在地灾点典型滑坡处开展原位人工模拟降雨入渗试验,采用土壤水分计、张力计、孔隙水压力传感器和雨量计等监测装置进行系统观测,同时,结合有限元软件模拟不同降雨强度下雨水入渗过程,以深化对入渗规律的理解。[结果]在靠近坡体表面的位置,土体的体积含水率增加幅度较大,随着埋深的增加,增加幅度逐渐减小;边坡各处入渗速度大小表现为:坡顶<坡中≈坡脚;在短历时强降雨作用下,孔隙水压力呈现逐渐增大并达到峰值后稳定的趋势,值得注意的是,在距离坡表120 cm处的孔隙水压力值较其他两个深度的孔隙水压力值大,这可能是由于该处的土层渗透性较低,形成了一个相对滞留的水位,数值模拟结果也较好地反映了这一规律。[结论]在短历时强降雨的情况下,边坡土体的入渗过程极为复杂,且对地质灾害的触发起着关键作用。其入渗特性受降雨强度、土层深度及渗透性等多重因素的综合影响。 展开更多
关键词 原位模拟降雨 水文响应 入渗 数值模拟
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降雨作用下基于电导性能的土坡基质吸力时空变化试验研究
5
作者 林昀昭 简文彬 +2 位作者 陈瑞敏 康浩隆 章德生 《自然灾害学报》 CSCD 北大核心 2024年第1期139-150,共12页
降雨作用下土坡基质吸力随时空而变化,直接影响土坡的瞬态稳定性分析。为研究降雨作用下土坡电导性能与基质吸力的时空变化与联系,通过人工降雨滑坡物理模型试验,将电阻率作为监测量与常规的含水率、基质吸力相结合,并在边坡模型上种植... 降雨作用下土坡基质吸力随时空而变化,直接影响土坡的瞬态稳定性分析。为研究降雨作用下土坡电导性能与基质吸力的时空变化与联系,通过人工降雨滑坡物理模型试验,将电阻率作为监测量与常规的含水率、基质吸力相结合,并在边坡模型上种植马尼拉草,研究植草边坡在均匀降雨、前小后峰和前峰后小这3种动态降雨模式下的入渗特征。研究结果表明:动态降雨模式下,降雨强度变化对土体电阻率和含水率均能产生影响,但都存在一定滞后性。降雨前边坡土体基质吸力、电阻率较高,随着深度的增加逐渐递减。降雨后表层土体基质吸力、电阻率出现较大跌幅,分布上呈现由浅层到深层逐渐增大态势。结合Keller改进的Archie拓展模型与VG模型,得到基于电阻率的残积土基质吸力计算模型,并用试验数据进行验证,结果较为合理,为非饱和残积土基质吸力的测量提供一种快速便捷的方法。研究成果有助于探究非饱和残积土边坡在不同降雨模式下的渗流特征,揭示了降雨作用下坡残积土的电导性能演化规律与基质吸力空间分布特征。 展开更多
关键词 滑坡 降雨 残积土 电阻率 基质吸力 入渗
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基于增量型贝叶斯概率统计的滑坡预测模型研究
6
作者 朱祖腾 蓝燕金 +2 位作者 简文彬 林昀昭 吴宜龙 《水利与建筑工程学报》 2024年第6期181-188,共8页
开展基于滑坡灾害大数据的统计和分析,建立台风暴雨诱发滑坡概率预测模型,对预防台风暴雨诱发滑坡的防灾减灾具有重要的理论和实际价值。基于贝叶斯理论和增量学习理论,推导基于连续型变量的滑坡增量型贝叶斯分类预测概率模型;利用该模... 开展基于滑坡灾害大数据的统计和分析,建立台风暴雨诱发滑坡概率预测模型,对预防台风暴雨诱发滑坡的防灾减灾具有重要的理论和实际价值。基于贝叶斯理论和增量学习理论,推导基于连续型变量的滑坡增量型贝叶斯分类预测概率模型;利用该模型对研究区已发生的539个滑坡点作为学习样本,进行时空联合预测预报;选取研究区部分滑坡作为待预测样本,检验模型的学习性能和预测精度。研究结果表明:该模型具有自我更新能力,在时间上实现了延续性,能捕捉连续变量微小变化对参数学习和更新的影响;在当前学习样本的条件下,增量型预测模型因为有检验元组部分样本的加入,使模型结构更为完整、概括性更强;该模型整体预测精度达75%,能较好的实现灾害时空联合预报。 展开更多
关键词 影响因子 滑坡 贝叶斯理论 概率预测模型 时空联合预报
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多支盘锚杆的原型试验与荷载传递特征分析 被引量：1
7
作者 黄炜 简文彬 +2 位作者 杨坚 豆红强 罗金妹 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期520-530,共11页
多支盘锚杆是新近研发的新型锚固结构,与普通锚杆相比具有优良的工程特性。在多支盘锚杆室内模型试验研究的基础上,通过极限平衡理论推导出多支盘锚杆极限承载力理论计算公式,计算模型结果与室内实测数据基本一致,验证了计算公式的有效... 多支盘锚杆是新近研发的新型锚固结构,与普通锚杆相比具有优良的工程特性。在多支盘锚杆室内模型试验研究的基础上,通过极限平衡理论推导出多支盘锚杆极限承载力理论计算公式,计算模型结果与室内实测数据基本一致,验证了计算公式的有效性。为了进一步掌握多支盘锚杆的荷载传递特性,开展了现场边坡锚固原型试验,利用现场多支盘锚杆拉拔测试所得数据研究了多支盘锚杆的支盘直径、支盘间距和支盘个数对多支盘锚杆极限承载力和变形控制能力的影响。试验结果表明:在粉质黏土中,当支盘间距大于等于4倍支盘直径时,可认为各支盘能独立工作,充分发挥多支盘锚杆的承载力;在相同条件下,与普通锚杆相比,随着多支盘锚杆的支盘直径从300 mm增大到500 mm以及支盘个数从1个增加到3个,多支盘锚杆的抗拔承载力提高非常明显,其变形控制能力也大幅度增强;多支盘锚杆的轴力传递曲线在支盘位置发生突变,呈陡降型,充分体现支盘在抗拔方面的贡献作用。该研究成果为多支盘锚杆的工程应用奠定了良好的理论基础。 展开更多
关键词 多支盘锚杆 极限承载力 拉拔试验 荷载传递 原型试验
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