
吴一凡 李 彤
浙江工业大学 浙江 杭州 310000
摘要:【摘 要】:岩质边坡稳定坡角是边坡工程设计、开挖施工及安全防护的核心参数,传统极限平衡法、经验公式法存在参数耦合性考虑不足、计算效率低、泛化性差等问题,难以适配复杂地质条件下的坡角精准预测需求。为实现岩质边坡稳定坡角的智能化、高精度预测,本文引入随机森林机器学习算法,依托216组实际岩质边坡工程样本数据,筛选岩体重度、岩体黏聚力、内摩擦角、边坡高度、结构面倾角、孔隙水压力比六大核心影响因子,构建岩质边坡稳定坡角随机森林预测模型。通过样本划分、模型训练、参数寻优完成模型搭建,结合评价指标开展模型精度验证,并量化分析各因子对稳定坡角的影响权重。结果表明:构建的随机森林预测模型决定系数R²=0.968,平均绝对误差MAE=0.42°,预测精度与泛化能力优异;岩体黏聚力、结构面倾角、内摩擦角为影响岩质边坡稳定坡角的主控因子。研究可为岩质边坡工程优化设计、安全开挖及灾害防控提供新型高效的技术手段。
关键词:【关键词】:岩质边坡;稳定坡角;随机森林算法;机器学习;预测模型;影响因子
参考文献:
[1] 谢洪洋,董建军,邓勇. 基于随机森林算法的岩质边坡稳定坡角预测模型[J]. 岩土工程学报,2023,45(08):1562-1568.
[2] 张天宇,李刚,王浩. 机器学习算法在边坡稳定性预测中的对比研究[J]. 工程地质学报,2024,32(03):789-796.
[3] 刘杰,陈博文. 随机森林算法优化及其在边坡参数预测中的应用[J]. 施工技术,2023,52(16):98-103.
[4] 王明远,赵鑫. 多因子耦合下岩质边坡稳定性影响权重分析[J]. 水文地质工程地质,2022,49(05):112-118.
[5] 李泽宇,孙阳. 基于随机森林的边坡主控因子识别与稳定预测[J]. 地质与勘探,2024,60(02):398-404.
[6] 陈曦,周明凯. 岩质边坡稳定坡角影响因素及智能预测研究[J]. 现代化工,2023,43(11):189-193.
[7] 王鹏程,杨磊. 基于机器学习的边坡工程参数预测精度对比分析[J]. 公路交通科技,2023,40(07):45-51.
[8] Kong X, Zhang Y. Stability Prediction of Rock Slope Based on Optimized Random Forest Algorithm[J]. Geofluids,2025,2025:1-9.