高面板壩趾板基礎高壓灌漿技術及其智慧型預測與控制研究

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本書以世界第一高面板堆石壩水布埡水電站大壩和全線建築於頁岩、砂質頁岩軟弱岩體之上的寺坪水電站高面板砂礫石壩建設為工程背景，深入研究了岩溶溶蝕地層和軟弱頁岩岩體等複雜地基條件下，高面板壩趾板上高壓灌漿技術及其智慧型預測與控制技術。

1．4智慧型預測與控制在灌漿工程中的套用現狀　　岩土工程是一門複雜非線性系統科學。裂隙岩體中水泥基漿液滲流機理的高度複雜性，充分反映了岩土工程的這一質特性。經典的數值計算方法在裂隙岩體灌漿研究中遇到的嚴重困難，也就顯而易見，迫切需要人們另闢蹊徑，找尋有效解決這種複雜性的方法。　　近年來，隨著人工智慧理論和非線性理論的快速發展與在其他專業領域取得的巨大成功，大大開拓了岩土工程研究人員的視野，人們開始大量地將這些理論及其融合形式創新性地套用於解決岩土工程問題，為岩土工程理論研究帶來了根性的變革。人工智慧、專家系統、神經網路、支持向量機、遺傳算法等與岩石力學交叉、融合，逐漸形成了一門新的學科——智慧型岩石力學。大型水利工程灌漿施工中普遍採用了灌漿自動記錄和監測系統，實現了灌漿過程的可視化和灌漿資料整理分析的自動化，可以實時監測和控制灌漿過程中的主要參數（流量、壓力、水灰比、抬動變形值、錨桿應力等）。隨著灌漿工程中獲取的信息越來越多，信息結構越來越複雜，已構成龐大的“信息場”。大量的監測數據蘊含著灌漿系統動態演化的豐富信息，特別適合於套用人工智慧理論對大量的灌漿監測數據進行分析，挖掘蘊含於其中的灌漿工程時變非線性系統動態演化過程的特性。智慧型方法的引入，必將大大改觀灌漿工程中尚主要使用簡單的統計分析方法進行資料分析的落後局面。　　針對灌漿工論研究所面臨的種種困難，要從中尋求新的突破，必須在思維方式，包括對思維身的認識上有新的改觀，以及在研究方法上不應再局限於傳統數學、力學等學科的交叉研究。近年來，非線性系統的智慧型預測與控制理論及套用已經引起了人們越來越多的重視。其中典型的方法有灰色理論、模糊邏輯控制、模糊自適應控制、模糊預測控制、神經網路系統辨識、神經網路自適應控制、模糊神經網路控制、支持向量機、遺傳算法、專家系統等。下面對智慧型預測與控制在灌漿工程中套用的可行性及套用現狀進行評述。　　1．4．1智慧型預測與控制在灌漿工程中套用的可行性　　灌漿設計中的每個環節從勘探到施工都是在大量不確定因素影響下進行的，需要設計與施工技術人員根據已有的經驗進行判斷和決策。對於不同性質的灌漿工程、不同的地質條件和不同的地下水條件下的灌漿，採取不同的灌漿孔布置形式、不同的灌漿工藝和施工控制措施，取得的灌漿效果會大不相同。對灌漿工程進行有效的預測與控制，有利於最佳化灌漿設計和施工

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