高面板壩趾板基礎高壓灌漿技術及其智能預測與控制研究

　　1．4智能預測與控制在灌漿工程中的應用現狀

　　巖土工程是一門復雜非線性系統(tǒng)科學。裂隙巖體中水泥基漿液滲流機理的高度復雜性，充分反映了巖土工程的這一本質特性。經典的數值計算方法在裂隙巖體灌漿研究中遇到的嚴重困難，也就顯而易見，迫切需要人們另辟蹊徑，找尋有效解決這種復雜性的方法。

　　近年來，隨著人工智能理論和非線性理論的快速發(fā)展與在其他專業(yè)領域取得的巨大成功，大大開拓了巖土工程研究人員的視野，人們開始大量地將這些理論及其融合形式創(chuàng)新性地應用于解決巖土工程問題，為巖土工程理論研究帶來了根本性的變革。人工智能、專家系統(tǒng)、神經網絡、支持向量機、遺傳算法等與巖石力學交叉、融合，逐漸形成了一門新的學科——智能巖石力學。

　　目前，大型水利工程灌漿施工中普遍采用了灌漿自動記錄和監(jiān)測系統(tǒng)，實現了灌漿過程的可視化和灌漿資料整理分析的自動化，可以實時監(jiān)測和控制灌漿過程中的主要參數（流量、壓力、水灰比、抬動變形值、錨桿應力等）。隨著灌漿工程中獲取的信息越來越多，信息結構越來越復雜，已構成龐大的“信息場”。大量的監(jiān)測數據蘊含著灌漿系統(tǒng)動態(tài)演化的豐富信息，特別適合于應用人工智能理論對大量的灌漿監(jiān)測數據進行分析，挖掘蘊含于其中的灌漿工程時變非線性系統(tǒng)動態(tài)演化過程的特性。智能方法的引入，必將大大改觀灌漿工程中尚主要使用簡單的統(tǒng)計分析方法進行資料分析的落后局面。

　　針對目前灌漿工程理論研究所面臨的種種困難，要從中尋求新的突破，必須在思維方式，包括對思維本身的認識上有新的改觀，以及在研究方法上不應再局限于傳統(tǒng)數學、力學等學科的交叉研究。近年來，非線性系統(tǒng)的智能預測與控制理論及應用已經引起了人們越來越多的重視。其中典型的方法有灰色理論、模糊邏輯控制、模糊自適應控制、模糊預測控制、神經網絡系統(tǒng)辨識、神經網絡自適應控制、模糊神經網絡控制、支持向量機、遺傳算法、專家系統(tǒng)等。下面對智能預測與控制在灌漿工程中應用的可行性及應用現狀進行評述。

　　1．4．1智能預測與控制在灌漿工程中應用的可行性

　　灌漿設計中的每個環(huán)節(jié)從勘探到施工都是在大量不確定因素影響下進行的，需要設計與施工技術人員根據已有的經驗進行判斷和決策。對于不同性質的灌漿工程、不同的地質條件和不同的地下水條件下的灌漿，采取不同的灌漿孔布置形式、不同的灌漿工藝和施工控制措施，取得的灌漿效果會大不相同。對灌漿工程進行有效的預測與控制，有利于優(yōu)化灌漿設計和施工工藝，提高施工質量，具有重要的理論和工程價值。因此，人們在灌漿理論研究與實踐中對灌漿工程的預測與控制方法進行了廣泛深入的研究。

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