江蘇近海地層原位剪切波速相關(guān)特性及預(yù)測(cè)方法研究

狄圣杰，汪明元，張昆，杜文博，徐學(xué)勇

（1.中國水電顧問集團(tuán)華東勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司，浙江 杭州 310014；2.浙江大學(xué)濱海和城市巖土工程研究中心，浙江 杭州 310058；3.浙江華東建設(shè)工程有限公司，浙江 杭州 310028）

江蘇近海地層原位剪切波速相關(guān)特性及預(yù)測(cè)方法研究

狄圣杰1，2，汪明元1，張昆3，杜文博1，徐學(xué)勇1

（1.中國水電顧問集團(tuán)華東勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司，浙江 杭州 310014；2.浙江大學(xué)濱海和城市巖土工程研究中心，浙江 杭州 310058；3.浙江華東建設(shè)工程有限公司，浙江 杭州 310028）

剪切波速測(cè)試是原位勘測(cè)常用且有效的技術(shù)之一，其測(cè)試成果可用于分析場(chǎng)地土層動(dòng)力學(xué)特性。海洋地層測(cè)試條件惡劣，在某些情況下對(duì)剪切波速的預(yù)測(cè)分析尤為重要。為了研究海洋地層精確的剪切波速預(yù)測(cè)方法，結(jié)合江蘇近海及潮間帶的剪切波速原位測(cè)試成果，總結(jié)和對(duì)比分析了剪切波速預(yù)測(cè)方法，評(píng)判了剪切波速的變化特性和與土體物理力學(xué)指標(biāo)的統(tǒng)計(jì)關(guān)系。基于廣義回歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（GRNN）方法，通過剪切波速與土體各參數(shù)的統(tǒng)計(jì)關(guān)系，建立了剪切波速與土體各物理力學(xué)指標(biāo)的非線性映射關(guān)系，進(jìn)行了剪切波速的預(yù)測(cè)分析，得到了較好的預(yù)測(cè)結(jié)果。

海洋地層；剪切波速；相關(guān)特性；GRNN；預(yù)測(cè)分析

1 引言

剪切波速可較好地反映場(chǎng)地土的動(dòng)力特性，是土層動(dòng)力反應(yīng)中不可缺少的重要參數(shù)，亦為判別飽和土液化的重要依據(jù)，被廣泛地應(yīng)用于工程實(shí)踐中。國內(nèi)外學(xué)者在剪切波速預(yù)測(cè)和應(yīng)用方面進(jìn)行了大量的有益探索和研究。

Ohta和Goto［1］研究了土體剪切波速與土體物理力學(xué)參數(shù)之間的回歸關(guān)系，并進(jìn)行了工程評(píng)價(jià)和應(yīng)用；Mayne和Rix［2］在天然黏性土層中進(jìn)行了原位測(cè)試，總結(jié)了靜力觸探錐尖阻力和剪切波速的相關(guān)性；Hardin和Drnevich［3］基于測(cè)試的剪切波速研究了地基土的動(dòng)剪切模量，并對(duì)應(yīng)用于工程設(shè)計(jì)的相關(guān)公式和規(guī)律曲線進(jìn)行了總結(jié)；Paoletti等［4］基于亞得里亞海近海岸靜力觸探（CPT）測(cè)試數(shù)據(jù)，建立錐尖阻力、相對(duì)密度及剪切波速的關(guān)系，進(jìn)行了砂性土剪切波速的預(yù)測(cè)分析；Mandar等［5］針對(duì)印度洋沿岸不同區(qū)域海相黏土進(jìn)行了原位測(cè)試和室內(nèi)土工試驗(yàn)，將剪切波速和土體壓縮指標(biāo)和強(qiáng)度指標(biāo)進(jìn)行了相關(guān)性分析；張宇輝等［6］評(píng)價(jià)了土石混合介質(zhì)中石料間隙土剪切波速規(guī)律，對(duì)砂土、粉質(zhì)黏土、低液限黏性土3種土樣的土體和土石混合體試件進(jìn)行了不同含水率、不同含石量情況下試件剪切波速對(duì)比試驗(yàn)，可通過石料間隙土剪切波速評(píng)價(jià)混合料壓實(shí)程度；劉紅帥等［7］研究了常規(guī)土類剪切波速和測(cè)試深度的關(guān)系，并進(jìn)行了綜合評(píng)價(jià)和分析；潘國富等［8］對(duì)我國海域一些典型海底淺表層沉積物樣品進(jìn)行了剪切波速室內(nèi)測(cè)試，獲得了較有價(jià)值的研究數(shù)據(jù)，為海洋地層剪切波速研究提供了指導(dǎo)。

目前，剪切波速與巖土體各指標(biāo)關(guān)系研究已取得了不少成果，但對(duì)于海洋土剪切波速測(cè)試及預(yù)測(cè)的研究工作報(bào)道較少。海洋地層原位測(cè)試條件惡劣，海域潮大流急，兼受風(fēng)浪影響，在某些情況下，當(dāng)無法進(jìn)行原位剪切波速測(cè)試時(shí)，可根據(jù)土體物理力學(xué)特性和其他測(cè)試指標(biāo)進(jìn)行預(yù)測(cè)分析，估算出工程中認(rèn)可的勘測(cè)信息，總結(jié)和發(fā)展其相應(yīng)關(guān)系和評(píng)價(jià)方法，可一定程度上解決海上勘測(cè)面臨的問題。根據(jù)該區(qū)域工程地質(zhì)條件，選取江蘇海域4個(gè)典型場(chǎng)地進(jìn)行了原位剪切波速測(cè)試及土工試驗(yàn)成果分析，運(yùn)用優(yōu)化算法對(duì)剪切波速預(yù)測(cè)方法進(jìn)行研究。

2 原位剪切波速測(cè)試

江蘇如東、東臺(tái)近海、潮間帶等區(qū)域擬建風(fēng)電場(chǎng)工程項(xiàng)目，對(duì)4個(gè)建設(shè)場(chǎng)區(qū)進(jìn)行了工程地質(zhì)勘測(cè)，包括剪切波速、原位靜力觸探測(cè)試、標(biāo)準(zhǔn)貫入測(cè)試及取樣的室內(nèi)土工試驗(yàn)。4個(gè)工程建設(shè)場(chǎng)區(qū)包括東臺(tái)海上風(fēng)電場(chǎng)場(chǎng)區(qū)（No.1）、如東潮間帶場(chǎng)區(qū)（No.2）、如東海上升壓站場(chǎng)區(qū)（No.3）和如東風(fēng)電場(chǎng)場(chǎng)區(qū)（No.4）。近海風(fēng)機(jī)及工程測(cè)試點(diǎn)地圖位置如圖1所示。4個(gè)工程場(chǎng)區(qū)在地貌上屬于南黃海潮間帶、灘涂地貌單元，場(chǎng)區(qū)平均水深約5 m。場(chǎng)區(qū)上部第四系沉積物厚度達(dá)350 m左右，以下為第三系地層半固結(jié)粉砂、砂礫（厚度約480 m），下伏基巖?？碧缴疃确秶牡谒南党练e物，上部粉土、粉砂等為全新世濱海、淺海相沉積，下部粉質(zhì)黏土、粉土、粉土夾薄層粉質(zhì)黏土、粉砂、粉細(xì)砂等為晚更新世河口-濱海相沉積。

考慮海上作業(yè)的經(jīng)濟(jì)性和適用性，剪切波測(cè)試采用單孔懸掛式測(cè)井法，應(yīng)用XG-I懸掛式剪切波測(cè)井儀，如圖2所示，該儀器不需要地表激發(fā)裝置，主要由主機(jī)、井中懸掛式探頭及連接電纜、信號(hào)電纜、觸發(fā)電纜等組成，具有分時(shí)采樣，迭加、濾波、信號(hào)增強(qiáng)、抑制噪聲以及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)計(jì)算、顯示實(shí)測(cè)波形和測(cè)試結(jié)果等功能。懸掛式波速測(cè)井儀采用井內(nèi)激發(fā)，井內(nèi)接受的模式，用電磁震源垂直于井壁作用一瞬時(shí)沖擊力，在井壁地層中產(chǎn)生質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)，檢波器接受剪切波振動(dòng)信號(hào)并轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，傳輸至計(jì)算機(jī)，采用互相關(guān)方法自動(dòng)計(jì)算剪切波在兩道檢波器間傳播的時(shí)間差，將其中心點(diǎn)深度作為深度記錄點(diǎn)，所測(cè)剪切波速已反映了被測(cè)點(diǎn)實(shí)際波速。

圖1 風(fēng)電場(chǎng)及測(cè)試點(diǎn)位置示意圖

由于液態(tài)和氣態(tài)抗壓不抗剪，故剪切波速不在液態(tài)和氣態(tài)中傳播，只在固態(tài)中傳播，這也是使用剪切波速作為海洋地層勘測(cè)的主要有效手段之一。在海洋工程測(cè)試時(shí)，控制了測(cè)試高程，即可避免海洋波浪潮流對(duì)測(cè)試結(jié)果的影響，可保證測(cè)試數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、可靠。該儀器測(cè)試簡(jiǎn)便、速度快、精度高且不受地面環(huán)境影響，在港口碼頭工程、海洋巖土工程及地質(zhì)工程中已得到廣泛應(yīng)用。

根據(jù)不同土層對(duì)研究數(shù)據(jù)取均值，可代表其物理力學(xué)特性的平均水平，同時(shí)考慮到海洋地層厚度分布不均，各土層厚度亦以鉆孔揭露層厚取均值，取值標(biāo)準(zhǔn)滿足各測(cè)試信息的相互吻合。

3 剪切波速預(yù)測(cè)方法

剪切波速預(yù)測(cè)分析方法，最常見是建立場(chǎng)地土剪切波速Vs（m／s）和土層深度H（m）的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系，包括線性回歸方法［公式（1）］、多項(xiàng)式回歸方法［公式（2）］和冪函數(shù)回歸方法［公式（3）］，其中冪函數(shù)回歸公式亦是規(guī)范推薦方法［9］，另有幾種方法相組合的形式進(jìn)行分段擬合［10］，

圖2 XG-I懸掛式波速測(cè)井儀

式中，a、b、k均為待定系數(shù)。以如東潮間帶場(chǎng)區(qū)（No. 2）為例，經(jīng)過對(duì)比分析，該場(chǎng)區(qū)4個(gè)鉆孔原位剪切波速測(cè)試值隨深度變化關(guān)系冪函數(shù)擬合效果較好，整體復(fù)相關(guān)系數(shù)為0.881，反映了原位測(cè)試結(jié)果的一種規(guī)律統(tǒng)計(jì)，可以代表在該潮間帶場(chǎng)區(qū)剪切波速隨深度變化的整體規(guī)律性。同時(shí)可以看出，經(jīng)驗(yàn)系數(shù)a范圍為76.266～97.889，b范圍為0.326 1～0.366 1，整體擬合曲線的經(jīng)驗(yàn)系數(shù)a、b為86.973和0.343 2，在各個(gè)鉆孔曲線經(jīng)驗(yàn)系數(shù)范圍之內(nèi)，鉆孔3曲線與整體曲線的經(jīng)驗(yàn)系數(shù)誤差最小，如圖3所示。

圖3 剪切波速沿深度擬合曲線

由于剪切波速是土體物理力學(xué)特性的反映，與土體埋深的相關(guān)性只是表象，它本質(zhì)上與土體物理力學(xué)特性和賦存環(huán)境密切相關(guān)，該方法只考慮場(chǎng)地土的深度影響，未涉及到影響剪切波速的土層本身性質(zhì)，具有較大的區(qū)域性和局限性。

另一種方法即基于室內(nèi)試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)，建立的考慮土體部分物理力學(xué)參數(shù)和剪切波速的數(shù)學(xué)關(guān)系，比較有代表性的是Hardin和Mandar等［3，5］考慮土體孔隙比e、有效自重應(yīng)力σ、土體密度ρ與剪切波速Vs的復(fù)合關(guān)系：

Vs＝［A·f（e）·（σ）n／ρ］0．5，（4）式中，f（e）＝（B-e）2／（1＋e）為孔隙比e的函數(shù)，A、B和n為區(qū)域性經(jīng)驗(yàn)參數(shù)，其中B一般假定為2.973。該方法考慮了影響剪切波速的土體物理力學(xué)參數(shù)因素，較上一類方法有本質(zhì)區(qū)別，且有效自重應(yīng)力σ（為有效重度r′和埋深H的乘積）中亦包含了土層深度的影響，涵蓋了上一種方法，由于影響剪切波速的因素較多，該方法仍未考慮全面。

汪聞韶［11］總結(jié)了影響土體剪切波速的因素，主要與土的種類、組構(gòu)狀態(tài)、物理力學(xué)性質(zhì)、有效應(yīng)力狀態(tài)等方面有關(guān)；Tabari等［12］利用在巖體中測(cè)試得到的壓縮波速、密度及伽馬射線數(shù)據(jù)等指標(biāo)，通過BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法快速地預(yù)測(cè)了剪切波速，得到了可靠的結(jié)論，為本文研究方法提供了思路和依據(jù)。

以No.2測(cè)試樣本為例，進(jìn)行了剪切波速和靜力觸探測(cè)試（CPT）數(shù)據(jù)、壓縮模量、含水量等參數(shù)的擬合分析，發(fā)現(xiàn)之間具有良好的相關(guān)性，如圖4所示，故該類物理力學(xué)指標(biāo)同樣是影響剪切波速的因素。

圖4 剪切波速與土體物理力學(xué)指標(biāo)關(guān)系

另外，根據(jù)所歸納海洋地層標(biāo)貫擊數(shù)N與剪切波速Vs的關(guān)系［13-15］，同時(shí)進(jìn)行上述4個(gè)測(cè)試場(chǎng)區(qū)Vs與N的對(duì)比分析，發(fā)現(xiàn)相關(guān)性較好，如圖5所示。

圖5 剪切波速與標(biāo)準(zhǔn)貫擊數(shù)關(guān)系

不同區(qū)域Vs與N非統(tǒng)一的關(guān)系，但其表現(xiàn)的整體規(guī)律性類似，Vs隨著N增大而增大，而增幅逐漸減小。由于剪切波無法在水中傳播，即只在土骨架顆粒及其接觸面進(jìn)行傳播，說明土體壓縮密實(shí)至一定程度后，隨著有效自重壓力的增大土顆粒接觸面積亦有一定程度的增加，但剪切波速增幅變緩，反映了剪切波速愈大，貫入時(shí)需要更大的能量，故Vs與N之間亦存在著密切關(guān)系。

考慮到影響剪切波速分布的地層中各指標(biāo)因素，基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)通過建立影響剪切波速的地層物理力學(xué)參數(shù)和原位測(cè)試指標(biāo)之間非線性的映射關(guān)系，可對(duì)剪切波速進(jìn)行預(yù)測(cè)分析。

4 GRNN預(yù)測(cè)方法及對(duì)比

廣義回歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（Generalized Regression Neural Network，GRNN）是一種新穎的前饋式網(wǎng)絡(luò)，它具有一個(gè)徑向基網(wǎng)絡(luò)層和一個(gè)特殊的線性網(wǎng)絡(luò)層，網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢(shì)在于不需要重復(fù)訓(xùn)練，網(wǎng)絡(luò)建成的同時(shí)訓(xùn)練即為完成，網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練過程即為確定光滑因子（spread）的過程，且在網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)稀少時(shí)效果也較好，能夠收斂于樣本量聚類較多的優(yōu)化回歸面［16］。

GRNN結(jié)構(gòu)中唯一確定的變量為光滑因子spread，對(duì)于spread的選擇，采用交叉驗(yàn)證方法評(píng)估模型的預(yù)測(cè)能力，如式（5）所示，即在一定的spread范圍內(nèi)，以一定步長(zhǎng)遞增變化，在學(xué)習(xí)樣本中留下一個(gè)

式中，E為序列的均方誤差，ei為輸出誤差，Xi是第i個(gè)樣本對(duì)應(yīng)的輸入向量，Yi（Xi）是第i個(gè)樣本的預(yù)測(cè)值，Yi是樣本值，n是樣本個(gè)數(shù)。

故基于GRNN算法，整理4個(gè)工程場(chǎng)地（No.1～4）土層各測(cè)試參數(shù)及物理力學(xué)指標(biāo)，包括測(cè)試深度H、顆粒比重Gs、孔隙比e、含水量w、密度ρ、壓縮模量Es、標(biāo)貫擊數(shù)N、靜力觸探側(cè)摩阻力fs及錐尖阻力qc，作為輸入樣本，其散點(diǎn)隨深度分布如圖6所示?？紤]到各指標(biāo)量級(jí)的差異性，為了得到較好的預(yù)測(cè)效果，網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練前應(yīng)進(jìn)行歸一化處理，將輸入輸出向量正則化處理，使其值落入［0，1］，計(jì)算完畢后對(duì)結(jié)果數(shù)據(jù)進(jìn)行還原，按式（6）和（7）進(jìn)行轉(zhuǎn)換。

式中，Xi為原始輸入值，X′i為歸一化后的網(wǎng)絡(luò)輸入值，Ypi為在［0，1］之間的預(yù)測(cè)值，Yi為預(yù)測(cè)值的還原值，Vmin和Vmax分別為樣本中向量的最小值和最大值。

考慮到GRNN優(yōu)良的分類聚類網(wǎng)絡(luò)性能，引入影響剪切波速的土性特性因素，對(duì)于粉質(zhì)土、砂性土等無黏性土由0表示，對(duì)于黏性土由1表示，土性隨土層深度中點(diǎn)的分類如圖7a所示，訓(xùn)練好的網(wǎng)絡(luò)會(huì)自動(dòng)將不同類土分類聚類，以作為影響剪切波速的輸入樣本之一，當(dāng)時(shí)輸入的測(cè)試土性為0時(shí)，已訓(xùn)練網(wǎng)絡(luò)會(huì)自動(dòng)按照無黏性土的特性進(jìn)行識(shí)別，充分考慮了土性的權(quán)重影響。剪切波速隨深度散點(diǎn)分布，如圖7b所示，作為輸出樣本。

由于No.3樣本數(shù)量較少，以此作為檢驗(yàn)樣本，以No.1、No.2和No.4中各物理力學(xué)指標(biāo)和土性作為網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練的輸入樣本，剪切波速作為網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練的輸出樣本。根據(jù)圖6和圖7，共構(gòu)建了340個(gè)訓(xùn)練輸入樣本（對(duì)應(yīng)不同土層的物理力學(xué)指標(biāo)和土性分類），目標(biāo)輸出樣本為34個(gè)（對(duì)應(yīng)不同土層的剪切波速均值）。歸一化后通過GRNN建立其非線性映射關(guān)系，樣本作為估計(jì)樣本，用剩余的樣本采用構(gòu)造的GRNN對(duì)估計(jì)樣本仿真，對(duì)所有樣本都遍歷一次，得到預(yù)測(cè)值與樣本值間的誤差序列，將誤差的序列均方誤差值E作為網(wǎng)絡(luò)的評(píng)價(jià)指標(biāo)，將最小誤差對(duì)應(yīng)的spread作為最終的網(wǎng)絡(luò)所選值。spread的確定過程隱含了網(wǎng)絡(luò)性能的驗(yàn)證過程，符合了整體偏差最小原則，是可信的。通過式（5）優(yōu)化spread為0.053，再以No.3中的各土層物理力學(xué)指標(biāo)和土性作為測(cè)試樣本，可得到No.3的剪切波速預(yù)測(cè)值。

為了對(duì)比及檢驗(yàn)?zāi)Ｐ偷念A(yù)測(cè)能力，按式（4）建立預(yù)測(cè)模型（公式預(yù)測(cè)），預(yù)測(cè)模型建立的標(biāo)準(zhǔn)同GRNN一致，以No.3作為檢驗(yàn)樣本，以其余測(cè)點(diǎn)樣本代入式（4），其區(qū)域性經(jīng)驗(yàn)參數(shù)A和n優(yōu)化得到為740和0.73。

圖6 所測(cè)剪切波速散點(diǎn)分布

圖7 土性分類及所測(cè)剪切波速散點(diǎn)分布

兩種預(yù)測(cè)方法結(jié)果與實(shí)際測(cè)試值進(jìn)行對(duì)比，發(fā)現(xiàn)由于GRNN預(yù)測(cè)模型中考慮了較為全面的土層參數(shù)，預(yù)測(cè)結(jié)果與實(shí)際值較為接近，表現(xiàn)出了較好的預(yù)測(cè)性能，而公式預(yù)測(cè)值在剪切波速170～290 m／s范圍內(nèi)誤差較大，同時(shí)將剪切波速測(cè)試值、預(yù)測(cè)值與深度進(jìn)行擬合對(duì)比，如圖8所示，均表現(xiàn)出了良好的相關(guān)性，顯示出模型預(yù)測(cè)能力的優(yōu)劣，GRNN預(yù)測(cè)法在測(cè)試深度范圍內(nèi)誤差相對(duì)較小，公式預(yù)測(cè)法20～40 m深度范圍內(nèi)偏離真值較大。

值得一提的是，由于GRNN具有較強(qiáng)的函數(shù)擬合和逼近能力，其對(duì)樣本依賴性強(qiáng)的特點(diǎn)使得選取具有代表性的訓(xùn)練樣本數(shù)據(jù)是非常重要的，在GRNN統(tǒng)計(jì)訓(xùn)練樣本時(shí)，對(duì)于離散程度較大的樣本進(jìn)行了剔除，以減少誤差或“噪聲”對(duì)其預(yù)測(cè)精度的影響，但兩種預(yù)測(cè)方法所用的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)當(dāng)一致，其預(yù)測(cè)分析才有可比性。

另外，如該方法應(yīng)用于軟黏土地基剪切波速預(yù)測(cè)，還需增加考慮軟黏土的結(jié)構(gòu)性及固結(jié)狀態(tài)等方面因素的影響，可增加建立超固結(jié)比OCR及觸變性等指標(biāo)隨深度變化等指標(biāo)，建立更為全面的預(yù)測(cè)網(wǎng)絡(luò)。

5 結(jié)論

江蘇如東、東臺(tái)近海海洋地層主要以粉質(zhì)土、砂性土等無黏性土層為主，該場(chǎng)地土地震液化問題重要，場(chǎng)地的原位剪切波速測(cè)試必不可少。對(duì)該區(qū)域4個(gè)場(chǎng)區(qū)原位剪切波速進(jìn)行了測(cè)試，探討了影響剪切波速的因素和預(yù)測(cè)方法。

（1）單純的建立剪切波速與埋深關(guān)系并不能反映土層的物理力學(xué)特性影響，具有較大的局限性；而考慮土層的密度、有效自重應(yīng)力及孔隙比建立的預(yù)測(cè)公式，雖一定程度上能夠反映出剪切波速的主要分布規(guī)律，但未將影響剪切波速的因素考慮全面。

（2）剪切波速與土的種類、組構(gòu)狀態(tài)、物理力學(xué)性質(zhì)、有效應(yīng)力狀態(tài)有關(guān)，經(jīng)過統(tǒng)計(jì)分析，該海域地層剪切波速還同靜力觸探側(cè)摩阻力、錐尖阻力、含水量、壓縮模量、標(biāo)貫擊數(shù)及土性分類等指標(biāo)有對(duì)應(yīng)關(guān)系，這些物理力學(xué)指標(biāo)均與剪切波速相關(guān)性較好，均為影響剪切波速分布的因素。

圖8 No.3剪切波速預(yù)測(cè)值與測(cè)試值對(duì)比

（3）依據(jù)廣義回歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法，基于3個(gè)場(chǎng)區(qū)測(cè)試成果，包括東臺(tái)海上風(fēng)電場(chǎng)場(chǎng)區(qū)、如東潮間帶場(chǎng)區(qū)和如東風(fēng)電場(chǎng)場(chǎng)區(qū)測(cè)試成果，建立了海洋土剪切波速與其影響指標(biāo)的非線性映射關(guān)系，以如東海上升壓站場(chǎng)區(qū)測(cè)試成果作為檢驗(yàn)樣本，并進(jìn)行了公式預(yù)測(cè)方法的對(duì)比分析，結(jié)論表明GRNN預(yù)測(cè)效果較好。

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Study on related features and prediction method of in-situ shear wave velocity of offshore stratum in Jiangsu Province

Di Shengjie1，2，Wang Mingyuan1，Zhang Kun3，Du Wenbo1，Xu Xueyong1

（1．HydroChina Huadong Engineering Corporation，Hangzhou 310014，China；2．Research Center of Coastal and Urban Geotechnical Engineering，Zhejiang University，Hangzhou 310058，China；3．Zhejiang East China Construction Project Co．，Ltd，Hangzhou 310028，China）

Shear wave in-situ testing is one of the techniques that are commonly useful and effective.The test results can be used for the analysis of soil dynamics.The testing conditions of marine stratum are bad，and in some cases for shear wave velocity prediction is particularly important.In order to study on precise prediction method of shear wave velocity of marine stratum，according to the Jiangsu offshore and intertidal shear wave velocity testing results，the shear wave velocity prediction methods are summarized and evaluated.The statistical relationships between shear wave velocity characteristics and physical-mechanical index of soil are analyzed.Based on the generalized regression neural network（GRNN）method，according to the statistical relationship，the nonlinear mapping relationship between physical-mechanical indexes of the soil and shear wave velocity tested is established.The prediction of shear wave velocity is analyzed and studied.It shows that the good prediction results can be obtained through the method.

marine stratum；shear wave velocity；related features；GRNN；prediction analysis

TU41

A

0253-4193（2014）03-0127-07

2013-06-14；

2013-08-05。

國家自然科學(xué)基金（41101519）；浙江省博士后科研項(xiàng)目二類擇優(yōu)資助（BSH1302013）；中國水電顧問集團(tuán)重大科技項(xiàng)目資助（GW-KJ-2011-18）；華東勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院科技項(xiàng)目（KY2013-02-09）。

狄圣杰（1984—），男，山東省菏澤市人，博士后，工程師，從事巖土體參數(shù)方面的測(cè)試及分析研究。E-mail：blurtout＠163.com

狄圣杰，汪明元，張昆，等.江蘇近海地層原位剪切波速相關(guān)特性及預(yù)測(cè)方法研究［J］.海洋學(xué)報(bào)，2014，36（3）：127—133，

10.3969／j.issn.0253-4193.2014.03.014

Di Shengjie，Wang Mingyuan，Zhang Kun，et al.Study on related features and prediction method of in-situ shear wave velocity of offshore stratum in Jiangsu Province［J］.Acta Oceanologica Sinica（in Chinese），2014，36（3）：127—133，doi：10.3969／j.issn.0253-4193.2014.03.014