基于神经网络的桩基完整性预测分析

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路 基 工 程 Ｓｂｒ ｅ ｎｉ ｅｎ ｕｇ ｄ ｇ ｅｒ ｇ ａ Ｅ ｎｉ
２１ ０ ０年第 ３期 （ 总第 １０期 ） ５
基 于神 经 网络 的桩 基 完 整 性 预 测 分 析
刘 宝 臣 ，唐 辉 明 ，赵 艳 林
（ ．桂林工学 院土木工程系 ，广西桂林 ５ １０ １ ４ ０４；２ 中国地质大学 ，武汉 ４ ０ ７ ． ３０ ４）
士 ，主 要 从 事 土 木 工 程 测 试 、 教 学 及 科 学 研 究 工 作 。
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收 稿 日期 ：２０ ０ ０ ０９— ５— ５
基金项 目：广西 自然科 学基 金项 目 （ ７ ８２ ） ０ ２２ ０ ；广西科 技创 新能 力与条件建设项 目 （７ ００ ５— ８ ０ １９０ ０ ） 作者简介 ：刘 宝 臣 （ ９ ８一） １６ ，男 ，内蒙 古 赤 峰人 。副 教 授 ，硕
ｓｉ ｃｍ ｎ ｉ ｎ ａ ｏｌ ｉ Ｆ ｉ ｅｓｍ ｒ ｅｔ ａ ｄｍｅｓｒｓｔｅｂａｉ ａａｉ ｆｃｍ ａｔｄ ｏ —ｅ ｅ ｔ ｌ ａ ｄｔ ｔ ｎｙｗ ｔ Ｃ Ｇ ｐｌ ｉ ｔ ａ ｅｐｏ ｃ， ａｉｅ ｅｒ ｇ ｃｐｃｔ ｏ ｏ ｐ ｃ ｌ ｐｅ ｈ ｈ ｅｎ ｈ ｊ ｎ ｌ ｈ ｎ ｙ ｅ
摘 要 ：反射 波法进行桩基 完整性检测 时，常规理论 分析 结果与实际状 态存在一定的差异 。文中 以反射波法检 测基 本数据 为基 础 ，分析 影响桩基 质量 的主要 因素 ，针 对桩土共 同作 用的动静 力 学特 征 ，选择 了５个方面的重要 因素 ，建立神 经 网络评 价 系统的影 响因子 ，根据这些影响 因素对桩基质量 检验的影响规律 ，给 出它们 的影响 系数 。通过建立神经 网络预 测 系统 ，对桩 身缺 陷的位置 、类型和程
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度 给 予合 理 准确 的 解释 。
关键 词 ：反射 波法 ；桩基 ；完整性检 测 ；神 经网络 ；预测 中图分类号 ：Ｔ ４ ３ １ Ｕ ７ ． ６
０ 引 言
文献标 志码 ：Ａ
文章编号 ：１０ ８２ （００ ０ ０ ４ ０ ０ ３— ８５ ２ １ ）３— ０ ４— ３
验 ，对同一信号 ，不 同的检测人员得到 的分 析结果往 往不尽相同 。而神 经 网络算法依 据人脑 基本 功能 特征 ，试图模仿 生物神经系统 的功能或结构 而发展起 来的一种新型信息处理系统 ，它由大量简单 信息单元
反射波法对桩基完 整性检测 的判 释 ，受 桩身结构 、成 桩工艺 、桩周介质类 型、激发条 件、传 感器类型 、粘 结方法等诸多因素控制 ，各影 响因素之 间相互 独立又
相互制约 ，所检测 结果 的曲线特征也 因不 同干扰具有
并在学习过程 中不断适 应环境 变化 ，完善 、发展和创 新 自己 。已有人利用神经网络对桩基 动测 进行多参 Ｊ 数的识别和非线性优化及单 桩荷载与沉 降关 系 曲线的 预测等 ． ，且取 得 良好 的预测效 果 。针对 目前 反射 ７ ＿ 波法检测 中对实测信号的特征及现行评 价方 法 的不确 定性 ，只要能成功地对各种基 桩缺陷类 型进行智能鉴 别并实现多层 网络信息处理 ，通过对 预期期 望可进行 正反 向传播 ，及时调整和修改各层神 经元 的权值使得 误差信号最小 ，就能达到精确预测 的 目的。
Ｇ ｉｏ ｕ ｎ ＡＯ Ｘ ａ － ａ ｊ
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广泛连接组成的 自适应非线性 动力学 系统 ，可从大量 存在 的知识样本 中通过 学习提取有 效 的知识 和规则 ，
桩 一土 ～桩相 互作用必须充分估计 弹性 理论解与
真实值 的差别 ，并 以工程 实测和试验数据 为基 础对弹 性理论解进行修 正…。也就是 说桩 土系统 是复 杂 的，
１ 桩基检 测中神经 网络设计
１ １ 确 定 评 价 因子 ．
ｈｔＩ ・・Ｉ ｉ，４ ｉ，ｌ “Ｉ ｔ１Ｉ ， ｌ￣ Ｉ ．Ｉ ， Ｊ … ｔ Ｉ Ｉ 一 …Ｉ ｉ ， Ｉ ・ “ ・ ｉｑｌｈ － ＩｉＪＩ¨ 结果 与上述 因素之 间存 在着模 糊 的非线性关系。只有具体分析不 同条件 下桩基 的综 合状态才能得出 比较客观合理 的结论 。检测人员在 对桩顶反射波信号进行分 析时 ，往往要凭借 一定 的经