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作者:段欣桐;齐栋梁;张冉;王旺达;崔心悦;
单位:河北水利电力学院土木工程系;河北省岩土工程安全与变形控制重点实验室;
摘要:目前常用的极限平衡法、有限元强度折减法等露天矿边坡稳定性分析方法以安全系数作为唯一判据而存在一定的局限性,提出采用可有效处理模糊性和不确定性的模糊测度方法开展露天矿边坡稳定性分析。针对该方法中模糊参数难以精确确定的问题,设计了遗传算法(GA)优化BP神经网络(GABP)模型,用于预测模糊参数。实验结果表明,GABP模型预测模糊参数ξ和η的平均相对误差分别为3.66%和3.25%,均低于BP神经网络。将GABP模型预测的模糊参数代入模糊测度方法,对高村铁矿边坡稳定性进行分析,计算得边坡失稳概率为0.155 4,判断为整体稳定、局部失稳,与现场监测情况高度吻合。采用有限元强度折减法、Bishop法进一步验证基于GABP优化模糊测度方法的准确性,结果表明3种方法的计算结果一致,但基于GABP优化模糊测度方法计算成本更低、效率更高,可准确表征边坡从稳定到失稳状态的渐进演变过程,更符合边坡工程的实际情况。
关键词:露天矿;;边坡稳定性分析;;模糊测度方法;;遗传算法优化BP神经网络
基金资助:河北省自然科学基金项目(A2022412001);; 河北水利电力学院基本科研业务费专项资金项目(SYKY2201);河北水利电力学院博士启动资金项目(SYBJ2201);; 河北省大学生创新创业训练计划项目(S202410085034)