Detailergebnis zu DOK-Nr. 83126
Vorhersage der undrainierten Scherfestigkeit unter Verwendung eines Hybrid-Stacking-Modells, verstärkt durch einen Bayes´schen Optimierungsalgorithmus (Orig. engl.: Prediction of undrained shear strength utilizing a hybrid stacking model enhanced by bayesian optimization algorithm)
| Autoren |
C. Zhang M. Chen |
|---|---|
| Sachgebiete |
7.1 Baugrunderkundung; Untersuchung von Boden und Fels 7.4 Entwässerung, Grundwasserschutz 7.8 Verbesserung des Untergrundes, Geotextilien |
Transportation Research Record (TRR): Journal of the Transportation Research Board Vol. 2679, H. 3, 2025, S. 457-471, 8 B, 5 T, zahlr. Q. - Online unter: https://journals.sagepub.com/home/trr
Die undrainierte Scherfestigkeit ist ein entscheidender Kennwert für die Analyse der Festigkeit und die Beurteilung der Stabilität von Böden, und damit Grundlagen der Sicherheit von Gebäuden, Straßen oder Dämmen. Übliche Prüf- und zugehörige empirische Berechnungsverfahren weisen Grenzen der Übertragbarkeit auf die Realität auf. Um die Vorhersagegenauigkeit der undrainierten Scherfestigkeit zu verbessern, haben die Autoren ein hybrides Stacking-Modell namens KSMRX entwickelt. Als Grundlage dienten fünf Basismodelle, ein Bayes’scher Optimierungsalgorithmus für die Hyperparameter sowie 378 Datensätze aus der Literatur. 3-5 der Basismodelle wurden zu 16 hybriden Stacking-Modellen kombiniert und die Ergebnisse validiert. Die Analysen zeigten, dass mit dem KSMRX-Modell die Vorhersagegenauigkeit von 51,3 % (Basismodell) auf 72,5 % gesteigert werden konnte. Zudem erwies sich das hybride Stacking-Modell KSMRX im Vergleich zu den 15 weiteren hybriden Modellen ebenso wie zu den empirischen Berechnungsverfahren durchweg als überlegen. Grenzen des Ansatzes wurden in den Feldern Datenqualität, Umfang der Datensätze, der Eingangsvariablen und Trainingssätze identifiziert. Die Autoren regen weitere Forschung zu den identifizierten Grenzen an und erwarten von ihrem neuartigen Berechnungsansatz, dass die Ermittlung hochpräziser geotechnischer Parameter erleichtert wird und dass er als Referenz für die Umsetzung geotechnischer Projekte dient.