1.一种融合填筑加载过程观测数据沉降预测置信度分析方法,其特征在于,包括:S1,采用Weibull模型对传统沉降差法进行修正和推导,从而获得修正沉降差法沉降预测模型;S2,将所述修正沉降差法沉降预测模型与路基沉降预测置信度分析方法进行兼并构建可融合填筑加载过程观测数据的路基沉降预测置信度分析模型;S3,基于所述可融合填筑加载过程观测数据的路基沉降预测置信度分析模型对比多种融合填筑加载过程观测数据沉降预测模型的置信度,分析填筑加载方式对预测沉降统计均值和标准差的影响规律,并获得所述影响规律对应的相关关系;所述S1包括:S11,确定软土路基沉降多级加载条件下,地基的平均固结度按照Weibull模型进行修正,并确定修正沉降差法沉降预测模型的基本假设;S12,采用Weibull模型对传统沉降差法进行修正和推导,从而获得修正沉降差法沉降预测模型;所述S12包括:根据Weibull模型,在 时刻瞬时施加的第 级荷载增量作用下,相当于第 级荷载增量的地基固结度在 、 ( )时刻分别为: (3); (4);则在 、 时刻由第 级荷载增量引起的路基沉降分别为: (5); (6);将式(2)代入式(5)、式(6)中可得: (7); (8); (9);其中, 表示某级荷载作用引起的固结沉降, 表示总荷载作用引起的总固结沉降;若在 ~ 时间段内为恒载,则在堆载期已施加的各级荷载增量作用引起的 ~ 时间段内的沉降差为: (10);式中: ——第一级荷载增量施加时刻; 、 ——荷载填筑完成后处于恒载期的任意时刻,且 ; ——分别为 、 时刻的累积沉降量; ——堆载期已施加的分级荷载的级数; ——第 级荷载; ——路基填筑的总荷载; -总荷载作用引起的总固结沉降; ——模型拟合参数,基于智能算法进行优化求解。
2.根据权利要求1所述的一种融合填筑加载过程观测数据沉降预测置信度分析方法,其特征在于,所述基本假设包括:(1)每级荷载增量所引起的固结过程均是单独发生的,与上一级荷载增量所引起的固结度无关;(2)总固结度等于各级荷载增量作用下固结度的叠加;(3)堆载期为 的等速加荷的荷载增量,与在 式一次瞬时施加该荷载增量所引起的固结度是等效的;(4)平均固结度 按照沉降变形进行定义,即 ;其中, 表示当前沉降变形, 表示最大沉降变形;(5)各级荷载作用下的固结度,按荷载的比例进行修正并叠加后,得到总荷载作用的平均固结度,如式(1)所示: (1);式中: 为第 级荷载作用下的固结度; 为第 级荷载; 为路基填筑的总荷载; 为分级加载的总级数;由基本假设(4)和(5)展开推论:某级荷载作用引起的固结沉降 与总荷载作用引起的总固结沉降 之比,等于该级荷载增量 与总荷载 之比,如式(2)所示: (2)。
3.根据权利要求2所述的一种融合填筑加载过程观测数据沉降预测置信度分析方法,其特征在于, 所述S2的将所述修正沉降差法沉降预测模型与路基沉降预测置信度分析方法进行兼并包括利用可融合填筑加载过程观测数据的沉降预测模型与路基沉降预测置信度分析方法进行兼并,并基于置信度进行最优模型选择后获得可融合填筑加载过程观测数据的路基沉降预测置信度分析模型;其中所述可融合填筑加载过程观测数据的沉降预测模型包括改进双曲线法、传统沉降差法和修正沉降差法。
4.根据权利要求3所述的一种融合填筑加载过程观测数据沉降预测置信度分析方法,其特征在于,所述S2的所述路基沉降预测置信度分析方法包括:生成模拟沉降观测数据,其中所述模拟沉降观测数据基于带有观测误差的离散观测数据生成;基于所述模拟沉降观测数据进行路基沉降预测置信度分析;其中,所述生成模拟沉降观测数据包括:针对不同地基处理形式和不同土性条件下的软土路基沉降问题,基于均质天然地基计算模型和砂井地基计算模型计算并获得不同条件下对应的理论连续数据;将所述理论连续数据按照不同的第一沉降观测条件分为观测期数据和沉降后期数据,并对所述观测期数据按照第二沉降观测条件进行离散后获得离散数据;按照不同的第三沉降观测条件对离散的观测期数据叠加观测误差以生成带有所述观测误差的离散观测数据,并基于带有所述观测误差的离散观测数据生成所述模拟沉降观测数据;其中,所述第一沉降观测条件为观测时长;所述第二沉降观测条件为观测频次;所述第三沉降观测条件为观测精度;所述基于所述模拟沉降观测数据进行路基沉降预测置信度分析包括:基于所述带有所述观测误差的离散观测数据,运用曲线拟合方法进行预测获得每组观测数据对应的预测值;重复上述过程获得多个预测值组成预测结果;对所述预测结果进行统计学分析,获得预测沉降统计均值和预测沉降标准差。
5.根据权利要求1-4任一所述的一种融合填筑加载过程观测数据沉降预测置信度分析方法,其特征在于,所述S3,基于所述可融合填筑加载过程观测数据的路基沉降预测置信度分析模型对比多种融合填筑加载过程观测数据沉降预测模型的置信度,分析填筑加载方式对预测沉降统计均值和标准差的影响规律,并获得所述影响规律对应的相关关系包括:由修正沉降差法进行融合填筑加载过程观测数据的观测所得到的均质天然地基和均质砂井地基预测沉降统计均值计算公式,如式(16)、式(17)所示:天然地基: (16);砂井地基: (17);预测沉降标准差随观测时长的变化曲线用式(18)描述: (18);式中: ——预测沉降标准差(mm); ——观测时长(天); ——模型拟合参数;天然地基和砂井地基由式(18)所得到的拟合曲线的模型拟合参数 随路基填筑时长的变化关系;其拟合曲线可由式(19)、式(20)确定: (19); (20);式中: ——路基填筑时长(天);由修正沉降差法进行融合填筑加载过程观测数据的观测所得到的均质天然地基和均质砂井地基预测沉降标准差计算公式,如式(21)、式(22)所示:天然地基: (21);砂井地基: (22);以及,确定路基填筑级数对预测沉降统计均值和标准差的影响规律。
6.一种融合填筑加载过程观测数据沉降预测置信度分析系统,用于实施权利要求1-5任一所述的方法,其特征在于,包括:第一模型建立模块(101),用于采用Weibull模型对传统沉降差法进行修正和推导,从而获得修正沉降差法沉降预测模型;第二模型建立模块(102),用于将所述修正沉降差法沉降预测模型与路基沉降预测置信度分析方法进行兼并构建可融合填筑加载过程观测数据的路基沉降预测置信度分析模型;置信度分析模块(103),用于基于所述可融合填筑加载过程观测数据的路基沉降预测置信度分析模型对比多种融合填筑加载过程观测数据沉降预测模型的置信度,分析填筑加载方式对预测沉降统计均值和标准差的影响规律,并获得所述影响规律对应的相关关系。
7.一种电子设备,其特征在于,包括处理器和存储器,所述存储器存储有多条指令,所述处理器用于读取所述指令并执行如权利要求1-5任一所述的方法。
8.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质存储有多条指令,所述多条指令可被处理器读取并执行如权利要求1-5任一所述的方法。