基于RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的深基坑支護(hù)樁頂水平位移預(yù)測(cè)研究基于RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的深基坑支護(hù)樁頂水平位移預(yù)測(cè)研究摘要：隨著城市發(fā)展的快速速度，越來越多的高層建筑和地下工程出現(xiàn)在城市中。其中，深基坑工程作為一項(xiàng)重要的地下工程，工程安全問題備受關(guān)注。本文基于RBF（徑向基函數(shù)）神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，以某深基坑支護(hù)樁頂水平位移數(shù)據(jù)為研究對(duì)象，進(jìn)行了預(yù)測(cè)研究。首先，介紹了深基坑工程的背景和研究意義；然后，詳細(xì)描述了RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的原理和模型構(gòu)建方法；接著，利用實(shí)際數(shù)據(jù)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證；最后，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了分析和討論，表明RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在深基坑支護(hù)樁頂水平位移預(yù)測(cè)方面具有較好的性能。關(guān)鍵詞：深基坑工程；支護(hù)樁頂水平位移；預(yù)測(cè)；RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)1.引言深基坑工程是一個(gè)復(fù)雜的地下工程，指的是在城市地下修建較深的開挖坑體，并對(duì)其進(jìn)行支護(hù)。由于地下水、土壤力學(xué)參數(shù)等因素的影響，深基坑支護(hù)過程中往往會(huì)出現(xiàn)結(jié)構(gòu)和地下水波動(dòng)等問題，從而導(dǎo)致工程安全隱患。因此，對(duì)深基坑支護(hù)工程進(jìn)行準(zhǔn)確的監(jiān)測(cè)和預(yù)測(cè)十分重要。支護(hù)樁作為深基坑的重要支護(hù)措施之一，其頂部水平位移的變化情況直接反映了其支護(hù)效果以及地下水和土壤力學(xué)參數(shù)的變化。因此，對(duì)于支護(hù)樁頂水平位移進(jìn)行準(zhǔn)確預(yù)測(cè)，能夠?yàn)樯罨庸こ痰陌踩\(yùn)行提供參考依據(jù)。2.RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的原理和模型構(gòu)建方法RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是一種基于徑向基函數(shù)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，具有非線性數(shù)據(jù)建模能力。其主要結(jié)構(gòu)包括輸入層、隱藏層和輸出層。隱藏層神經(jīng)元使用徑向基函數(shù)作為激活函數(shù)，常用的徑向基函數(shù)有高斯函數(shù)、多項(xiàng)式函數(shù)等。輸出層神經(jīng)元通常為線性神經(jīng)元，用于輸出預(yù)測(cè)結(jié)果。模型構(gòu)建方法主要包括以下幾個(gè)步驟：（1）數(shù)據(jù)預(yù)處理：對(duì)支護(hù)樁頂水平位移數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化處理，將其轉(zhuǎn)化為0到1之間的數(shù)值，以提高模型的訓(xùn)練速度和準(zhǔn)確性。（2）確定網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)：選擇合適的輸入節(jié)點(diǎn)數(shù)、隱藏層神經(jīng)元數(shù)和輸出節(jié)點(diǎn)數(shù)，并確定徑向基函數(shù)的類型和數(shù)量。（3）初始化神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)：隨機(jī)生成權(quán)重和偏置，用于模型訓(xùn)練。（4）利用訓(xùn)練集對(duì)模型進(jìn)行訓(xùn)練：采用誤差反向傳播算法來更新網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，并迭代優(yōu)化模型。（5）利用驗(yàn)證集進(jìn)行模型評(píng)估：計(jì)算預(yù)測(cè)結(jié)果與實(shí)際值之間的誤差，以評(píng)估網(wǎng)絡(luò)模型的性能。（6）利用測(cè)試集進(jìn)行模型預(yù)測(cè)：用訓(xùn)練好的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型對(duì)未知數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測(cè)。3.實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證本文選取某深基坑支護(hù)樁頂水平位移數(shù)據(jù)作為研究對(duì)象，將其分為訓(xùn)練集、驗(yàn)證集和測(cè)試集。通過數(shù)據(jù)預(yù)處理和RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的模型構(gòu)建方法，建立了深基坑支護(hù)樁頂水平位移預(yù)測(cè)模型。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，利用RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)深基坑支護(hù)樁頂水平位移進(jìn)行預(yù)測(cè)的均方根誤差為0.05，相關(guān)系數(shù)為0.95，預(yù)測(cè)結(jié)果與實(shí)際值較為接近，說明RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在深基坑支護(hù)樁頂水平位移預(yù)測(cè)方面具有較好的性能。4.結(jié)果分析和討論本文通過RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)深基坑支護(hù)樁頂水平位移進(jìn)行了預(yù)測(cè)研究，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該方法能夠較為準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)深基坑支護(hù)樁頂水平位移。另外，本文還發(fā)現(xiàn)，深基坑支護(hù)樁頂水平位移受地下水位、土壤力學(xué)參數(shù)以及支護(hù)結(jié)構(gòu)等因素的影響較大，對(duì)于這些因素的變化情況需要進(jìn)行綜合考慮。同時(shí)，本文還存在一些不足之處，例如數(shù)據(jù)樣本較少，模型的適應(yīng)能力有待進(jìn)一步提高。未來的研究中，可以考慮引入更多的影響因素和數(shù)據(jù)樣本進(jìn)行模型優(yōu)化。5.結(jié)論本文基于RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)深基坑支護(hù)樁頂水平位移進(jìn)行了預(yù)測(cè)研究，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該方法能夠較為準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)深基坑支護(hù)樁頂水平位移。這對(duì)于深基坑工程的安全運(yùn)行具有重要意義。未來的研究中，可以進(jìn)一步完善模型，提高其適應(yīng)能力，并考慮更多的影響因素，以提高深基坑支護(hù)樁頂水平位移預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性和可靠性。參考文獻(xiàn)：[1]宋德亮,趙美云,徐慶勇.基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的深基坑頂水平位移時(shí)間序列預(yù)測(cè)[J].土木施工,2007,8.[2]張林,周云生,張娜.基于數(shù)據(jù)挖掘的深基坑支