关键词:
岩溶地层
粤港澳大湾区
深圳市
标准贯入试验
人工神经网络
模型评价
摘要:
潜在岩溶地质灾害威胁粤港澳大湾区广州、深圳等核心城市安全及其地下空间开发与利用。标准贯入试验是岩溶地层勘察的必备手段之一,为土层划分、承载力评估、基础选型等提供重要依据。针对传统的标准贯入试验提高工程成本并受操作人员技能水平影响较大的问题,本研究提出了一种快速且准确获取岩溶区土层标贯击数的新方法。以深圳市岩溶区为例,收集了1 006组土层标贯数据,建立了一个11-5-1结构的单隐藏层神经网络模型,该模型仅拥有5个神经元,具有解析解,易于计算。研究结果显示,该神经网络模型的决定系数达到了0.93,表明模型拥有高度的准确性;模型因子平均值为1.04,变异系数介于9%~23%。总体上,模型精度高,预测偏差离散性低。讨论了影响模型稳定性和预测性能的多种因素,如隐藏层神经元数量、数据标准化方法、激活函数选择、数据分割比例和随机抽样效应等。通过在深圳市龙岗区2个独立工程案例的应用,验证了该神经网络模型在工程实践中的实用价值。本研究为未来岩溶区工程勘察方法的发展提供了重要参考。