高面板坝趾基础高压灌浆技术及其可能预测与控制研究

1．4智能预测与控制在灌浆工程中的应用现状　　岩土工程是一门复杂非线性系统科学。裂隙岩体中水泥基浆液渗流机理的高度复杂性，充分反映了岩土工程的这一本质特性。经典的数值计算方法在裂隙岩体灌浆研究中遇到的严重困难，也就显而易见，迫切需要人们另辟蹊径，找寻有效解决这种复杂性的方法。　　近年来，随着人工智能理论和非线性理论的快速发展与在其他专业领域取得的巨大成功，大大开拓了岩土工程研究人员的视野，人们开始大量地将这些理论及其融合形式创新性地应用于解决岩土工程问题，为岩土工程理论研究带来了根本性的变革。人工智能、专家系统、神经网络、支持向量机、遗传算法等与岩石力学交叉、融合，逐渐形成了一门新的学科——智能岩石力学。　　目前，大型水利工程灌浆施工中普遍采用了灌浆自动记录和监测系统，实现了灌浆过程的可视化和灌浆资料整理分析的自动化，可以实时监测和控制灌浆过程中的主要参数（流量、压力、水灰比、抬动变形值、锚杆应力等）。随着灌浆工程中获取的信息越来越多，信息结构越来越复杂，已构成庞大的“信息场”。大量的监测数据蕴含着灌浆系统动态演化的丰富信息，特别适合于应用人工智能理论对大量的灌浆监测数据进行分析，挖掘蕴含于其中的灌浆工程时变非线性系统动态演化过程的特性。智能方法的引入，必将大大改观灌浆工程中尚主要使用简单的统计分析方法进行资料分析的落后局面。　　针对目前灌浆工程理论研究所面临的种种困难，要从中寻求新的突破，必须在思维方式，包括对思维本身的认识上有新的改观，以及在研究方法上不应再局限于传统数学、力学等学科的交叉研究。近年来，非线性系统的智能预测与控制理论及应用已经引起了人们越来越多的重视。其中典型的方法有灰色理论、模糊逻辑控制、模糊自适应控制、模糊预测控制、神经网络系统辨识、神经网络自适应控制、模糊神经网络控制、支持向量机、遗传算法、专家系统等。下面对智能预测与控制在灌浆工程中应用的可行性及应用现状进行评述。　　1．4．1智能预测与控制在灌浆工程中应用的可行性　　灌浆设计中的每个环节从勘探到施工都是在大量不确定因素影响下进行的，需要设计与施工技术人员根据已有的经验进行判断和决策。对于不同性质的灌浆工程、不同的地质条件和不同的地下水条件下的灌浆，采取不同的灌浆孔布置形式、不同的灌浆工艺和施工控制措施，取得的灌浆效果会大不相同。对灌浆工程进行有效的预测与控制，有利于优化灌浆设计和施工工艺，提高施工质量，具有重要的理论和工程价值。因此，人们在灌浆理论研究与实践中对灌浆工程的预测与控制方法进行了广泛深入的研究。　　……

《高面板坝趾板基础高压灌浆技术及其智能预测与控制研究》以世界第一高面板堆石坝水布垭水电站大坝和全线建筑于页岩、砂质页岩软弱岩体之上的寺坪水电站高面板砂砾石坝建设为工程背景，深入研究了岩溶溶蚀地层和软弱页岩岩体等复杂地基条件下，高面板坝趾板上高压灌浆技术及其智能预测与控制技术。