基于BP神经网络的地裂缝活动强度预测——以西安地裂缝为例

地裂缝灾害是一个典型灾种,地裂缝给城市建设及地表地下建筑物造成巨大危害。依据西安地裂缝多年监测资料和研究成果,分析西安地裂缝的活动特征和主要影响因素,采用了BP神经网络结合地理信息系统的方法对西安地裂缝活动强度进行预测,在学习过程中结合了聚类,引入了惯性因子,加快了学习时的收敛速度,结果在地理信息系统中以可视化的方式进行显示。经过实际数据验证,取得了良好的效果。     

论西安次级地裂缝

根据地震勘探结果，提出了西安地裂带由一条主地裂缝和一条规模较大的次级地裂缝组成。次缝位于主缝上盘，具有北倾北降的正断裂性质，并与主缝断裂呈“丫”字型构造，在深度300～500m处的第四系内与主缝汇合。在地表，次缝与主缝之间的距离多在50～120m，其间的地面呈陷落微地貌。地震勘探剖面上的次缝与主缝之间地层比较紊乱，似乎还有更小规模的裂缝构造，构成主缝到次缝间的断裂破碎带。对次缝的成因从区域构造应力场和自重应力场两方面给予了解释，并得到了以前的模拟试验结果和次缝出露地表情况的验证。据地面调查资料，凡次缝活动发育地段，其北侧主缝的活动相对较弱，甚至地表出露不明显。     

西安地裂缝对地下排水管道的破坏及防治

西安地区地裂缝对排水管道造成很大的破坏,经过分析、研究,提出了通过地裂带处的旧排水管道的改造方案,并给出了在新建排水管道通过地裂缝处时应采取的方案.     

再论西安地裂缝的时空观及现实意义

本文依据西安地裂缝的时空观，讨论了地裂缝的发展趋势、地裂缝的对策等热点问题，提出融西安地裂缝研究于广阔的时空环境中、正确评价其微观形态，是深化西安地裂缝研究的唯一正确之路。     

西安f7地裂缝发展变化的预测研究

论文首先分析和总结了影响西安地裂缝发展变化的主要人为因素。随后,利用三维非稳定渗流分析方法研究了人类活动对地下水位的影响;根据西安市新增固定资产投资的变化,预测了地面荷载的变化;以时间、地下水位和地面荷载为基本变量,建立了预测f 7地裂缝活动趋势的BP神经网络模型;最后,借助MATLAB语言进行编程,利用训练稳定的网络模型,预测了f 7地裂缝的活动趋势以及年平均的垂直位移沉降量,为进一步研究西安地铁2号线安全运行和防护提供参考依据。     

西安地裂缝的数值模拟研究

在分析总结西安地裂缝基本特征的基础上,采用二维有限单元法,对西安地裂缝进行了数值模拟,并从土动力学角度探讨了地裂缝的形成机制．结果表明,西安市区超采地下承压水导致地面不均匀沉降是西安地裂缝产生和发展的主要原因。故认为只有通过对地下承压水的合理开采,控制西安市区地面的不均匀沉降,才是减缓西安地裂缝活动的根本对策。     

西安地裂缝灾害治理的研究——以煤矿院办公楼为例

以煤矿院办公楼为例，报导和总结了被地裂缝横切的煤矿院办公楼采用分离加固处理地裂缝成功经验，治理后，经历１２ａ强烈活动的考验，办公楼转危为安。研究成果的中心思想阐明，地裂缝是人力不可的抗拒的自然地质现象，在顺乎自然规律的前提下，探索治疗灾害的可能性提供了新的途径。     

跨西安地裂缝建设一般建筑物的可能性探讨

通过对跨西安地裂缝上的建筑物没有遭到地裂缝破坏的典型事例分析认为,采用时间避让法及地基和结构处理措施,一般建筑可以跨地裂缝建设。     

江苏省地裂缝的分布特征、成因类型及防治对策研究

研究了近三十年来发生于江苏省的５次较大的地裂缝事件，分析了地裂缝在江苏省内的时空分布特征及各次地裂缝事件的主要形成原因，提出了构造地裂缝与非构造地裂缝的判别准则，最后探讨了地裂缝灾害的防治对策。     

勘察地裂缝的电阻率法

以西安地裂缝为例,探讨了电阻率法勘察地裂缝的应用效果及直流电阻率法的勘探深度问题.结果表明,电阻率法是城市地裂缝勘察最有效最简便的方法.     

基于神经网络的跨越地裂缝框架结构地震损伤及预测研究∗

为开展特殊地质环境下结构的损伤分析,以一跨越西安f4地裂缝的五层框架结构为研究对象,基于振动台试验和ABAQUS 有限元分析结果,进行了BP 神经网络模型的模型训练,选取变形和能量组合形式的双参数损伤模型计算结构损伤指标,采用加权系数法,开展了构件、楼层、结构三个层面的损伤预测分析,给出了不同地震作用下结构损伤程度评估。结果表明：地裂缝场地结构表现出明显上下盘效应,结构首层为薄弱层。BP 神经网络损伤预测值与有限元计算值在不同工况下均较为一致,其对于构件、层间、整体结构损伤指数预测最大误差分别为8.86%、5.66%、7.57%,该研究成果为跨越地裂缝结构的性能评估提供一种准确且高效的研究方法。     

地铁动荷载作用下隧道-地裂缝-地层的三维动力响应

为了探明西安地裂缝场地地铁动荷载作用下的隧道-地层动力响应特征,提出了基于ABAQUS的地铁振动响应三维模拟方法,实现了地铁多轮对荷载的移动。通过有限元计算,得到了整体式隧道的振动响应特征和振动波在地裂缝场地的传播规律,并将有无地裂缝时的振动响应进行了对比,分析了地裂缝对振动响应的影响。计算表明:单节车辆诱发振动沿纵向的影响范围不超过75 m;地铁运行诱发的振动以竖向为主,振动沿横向传播时水平振动衰减较慢;在本次模拟工况下,地裂缝的存在对地裂缝邻近约12 m范围内土体的振动影响较大,对衬砌结构的影响不显著。     

降雨及蒸发条件下地裂缝研究

工程中所遇到的土体大多数以非饱和土形态存在。以海南地区的特殊土红粘土为研究对象,在对其进行土—水特性研究的基础上,认为Van Genuchten模型较好地反映了海南红粘土饱和度与基质吸力的关系。结合Bishop提出的非饱和土的有效应力表达式,分析了降雨及蒸发下地裂缝的发展机制。通过数值算例发现,在非饱和土中,静止土压力系数不再保持不变,而是随着深度和稳定流流量的变化而变化,与饱和土中的静止土压力系数的性质有很大不同,这在工程实际中对支挡结构的设计具有重要的指导意义;在非饱和土中,由于静止土压力系数存在负值,容易产生地裂缝,且在蒸发条件下,最大地裂缝深度理论上比在无渗流和降雨条件下的大。     

地裂缝活动对Q3残积古土壤物理力学性质的影响

对长安地裂缝金滹陀探槽工点Q3残积古土壤层原状样进行常规土工试验的结果显示:含水率、孔隙比相对裂缝带在其两侧均变小;密度、干密度在其两侧均变大;压缩模量在其两侧无明显变化;液限、塑限在其南侧无明显变化,而在其北侧变大;压缩模量相对裂缝带在次级地裂缝南侧变大,而在次级地裂缝北侧无明显变化;液限、塑限相对裂缝带在次级地裂缝两侧均变小.此试验结果为研究裂缝带的影响宽度提供了依据.     

临汾市地裂缝灾害成因及防治对策研究

临汾市是山西省地裂缝分布最集中的地区之一,其成因受多种因子控制.本文从地震、断层、地下水开采、黄土湿陷等方面分析了临汾市地裂缝灾害的形成,并在此基础上对本市地裂缝灾害提出了一些预防对策.     

湖北省农业地质灾害及防治对策

本文论述了湖北省农业地质灾害的类型、分布、危害,并提出了防治对策。     

地质灾害防治现状及其对策

本文论述了本世纪以来,地质灾害防治现状:1.无预报、无预防;2.有预报而无预防;3.有预报、有预防方案而没有实施;4.有预报、有预防方案并组织实施。最后,提出减轻地质灾害8条对策。     

我国沿海地区地质灾害现状及宏观防治对策

在我国人口密集、经济发达的沿海地区，地质灾害普遍发育，其造成的危害和损失不容轻视。地面沉降、水土流失、海水入侵等是沿海地区典型的地质灾害类型。根据不同地质灾害类型的分布情况，可将沿海地区地质灾害划分为华北沿海-长江下游和东南-华南沿海两个区域。应采取严格控制地下水开采量等有针对性的措施，对沿海地区不同地质灾害进行有效防治。     

信息量模型在山地环境地质灾害危险性评价中的应用——以四川泸定县为例

以地处青藏高原和四川盆地过渡地带的泸定县为研究区域,选取坡度、地形起伏度、工程地质岩组、与断层距离、与水系距离和土地利用/覆被作为地质灾害的影响因子,利用GIS技术和信息量模型计算了研究区的地质灾害危险性,将获得的综合信息量图划分为:极高度、高度、中度、低度和极低度5级危险区。结果表明,地质灾害主要沿河谷地区呈条带状集中分布,并且具有与构造带、地震活动带展布相一致的特点,灾害点的分布与危险度分区具有很好的相关性,运用信息量法进行地质灾害危险性分区具有较好的客观性,能为区内的地质灾害防治提供参考依据。     

陕西韩城市地质灾害空间分布规律与防治

实地调查表明,韩城市地质灾害分布具有明显的空间规律,以韩城断裂为东、西区域的分界线,东部黄土台塬区以黄土崩、滑为主,西部低山区则地裂缝和地面塌陷十分发育;研究认为,韩城市地质灾害具有某种集中发育的特征,在成因上除了与降雨量有明显正相关关系外,西部区域主要决定于人类的采矿活动,东部区域则受控于自然地质因素;不同成因的地质灾害其防治措施是不一样的,西部以工程治理为主,东部则以生物防治为主.