该杂志刊期列表
- 2021年
- 5期
国内刊号：61-1313/U
国际刊号：1001-7372
发布日期:
作者：张玲, 陈昀灏, 王文涛, 罗彪, 刘长捷, 谭景鹏
单位：1. 湖南大学土木工程学院, 湖南长沙 410082;2. 湖南大学建筑安全与节能教育部重点试验室, 湖南长沙 410082;3. 湖南大学国家级建筑安全与环境国际联合研究中心, 湖南长沙 410082;4. 悉尼科技大学计算机科学学院, 新南威尔士州悉尼 2007"],"fundList_en":["National Natural Science Foundation of China (52378340); Hunan Province Postgraduate Research and Innovation General Project (QL20230104, CX20240431)
关键词：路基工程,泥岩粗粒土,动-静三轴试验,渗透侵蚀,循环荷载,强度预测,机器学习
基金：国家自然科学基金项目(52378340)；湖南省研究生科研创新一般项目(QL20230104，CX20240431)
泥岩粗粒土路基的长期稳定性与其强度密切相关。为准确预测泥岩粗粒土在渗透侵蚀和循环荷载作用下的强度，开展了不同渗蚀程度泥岩粗粒土的动-静三轴试验，建立了包含300组数据的峰值强度数据库。基于该数据库，采用随机森林(RF)、门控循环单元(GRU)、K近邻算法(KNN)、反向传播神经网络(BPNN)、极端梯度提升(XGBoost)和高斯过程回归(GPR)等6种机器学习方法进行峰值强度预测，并以决定系数(<i>R</i><sup>2</sup>)、均方误差(RMSE)、平均绝对误差(MAE)、95%不确定区间(<i>U</i><sub>95</sub>)和加权均数差(WMD)为指标对模型进行综合评价。结果表明：渗蚀强度(<i>p</i><sub>0</sub>)、加载频率(<i>f</i>)、动态围压(<i>σ</i><sub>3c</sub>)、动偏应力(<i>σ</i><sub>d</sub>)加载循环次数(<i>N</i>)，以及静态围压(<i>σ</i><sub>3s</sub>)这6个因素是影响峰值强度(<i>σ</i><sub>1</sub>-<i>σ</i><sub>3</sub>)<sub>max</sub>的主要因素；XGBoost模型预测精度高、不确定性低，被推荐为最优预测方法；灵敏度分析显示，渗蚀强度<i>p</i><sub>0</sub>对(<i>σ</i><sub>1</sub>-<i>σ</i><sub>3</sub>)<sub>max</sub>的贡献最大(影响权重为30.28%)，其次是加载循环次数<i>N</i>(27.81%)和静态围压<i>σ</i><sub>3s</sub>(21.91%)；单调性分析表明，随着<i>p</i><sub>0</sub>、<i>σ</i><sub>d</sub>、<i>f</i>和<i>N</i>的增加，(<i>σ</i><sub>1</sub>-<i>σ</i><sub>3</sub>)<sub>max</sub>普遍降低，其中，当<i>p</i><sub>0</sub>为0~40 kPa时，(<i>σ</i><sub>1</sub>-<i>σ</i><sub>3</sub>)<sub>max</sub>降低不明显，表明此时粗颗粒主导了力学行为，渗蚀对强度影响较小。
来源：2025年第10期
《中国公路学报》期刊编辑部