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北京工业大学学报 2024年 1285-1300页

作者：路德春徐冰孔凡超马一丁杜修力北京工业大学岩土与地下工程研究所华北电力大学水利与水电工程学院

本文联合机器学习模型和启发式智能优化算法,提出盾构隧道开挖地表沉降曲线智能预测方法。首先,建立盾构隧道开挖数值分析模型,在考虑等代层弹性模量、土体弹性模量、隧道半径、土体摩擦角、黏聚力影响的基础上,构建了1 680组不同工况... 详细信息

本文联合机器学习模型和启发式智能优化算法,提出盾构隧道开挖地表沉降曲线智能预测方法。首先,建立盾构隧道开挖数值分析模型,在考虑等代层弹性模量、土体弹性模量、隧道半径、土体摩擦角、黏聚力影响的基础上,构建了1 680组不同工况影响的地表沉降曲线数据库;然后,分析地层和衬砌力学参数、隧道几何参数对地表沉降曲线的影响规律,采用Peck函数对获得的地表沉降槽曲线进行拟合,获得对应工况下地表最大沉降和沉降槽宽度系数;最后,采用粒子群优化算法(particle swarm optimization,PSO)分别优化4种机器学习方法的超参数或随机数,即多层感知机(multi-layer perceptron,MLP)、极限学习机(extreme learning machine,ELM)、随机森林(random forest,RF)和支持向量回归(support vector regression,SVR),建立了4种盾构隧道开挖有限元模拟代理模型,预测了盾构隧道地表沉降曲线,并对模型的预测结果、预测误差和评价指标进行了对比分析,结果表明PSO-SVR模型在训练和测试过程中性能最佳。建立的盾构隧道地表沉降智能预测方法具有较高的计算精度及计算效率,能合理高效地预测地表沉降曲线分布规律。

关键词：机器学习 Peck公式盾构隧道数值模拟地表沉降曲线智能预测方法

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北京地区坑中坑工程地表沉降预测方法研究

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岩石力学与工程学报 2015年第S1期34卷 3491-3498页

作者：孙毅张顶立房倩于富才台启民北京交通大学城市地下工程教育部重点实验室北京100044

坑中坑是非常普遍却未能进行系统研究的基坑工程问题,其自身形态的多变性不但给设计、施工带来了一定的难度,更增加了其影响范围内地层变形的复杂性。通过对虚拟开挖线和功能土体的假设阐述了坑中坑周边地层变形产生差异的原因及其力学... 详细信息

坑中坑是非常普遍却未能进行系统研究的基坑工程问题,其自身形态的多变性不但给设计、施工带来了一定的难度,更增加了其影响范围内地层变形的复杂性。通过对虚拟开挖线和功能土体的假设阐述了坑中坑周边地层变形产生差异的原因及其力学机制;结合地层损失法和相关的经验公式提出了适用于北京地区坑中坑工程的地表沉降曲线及最大沉降值的预测方法;在此基础上将之与数值模拟法及经验公式法进行比较,分析了所提预测方法的合理性与适应性,并得出了坑中坑周围地表沉降对内坑开挖深度最为敏感的结论。研究成果可以指导北京地区及其他地区同类基坑的设计与施工,对防止工程事故、避免资源浪费意义重大,同时也为城市坑中坑工程建设对周边环境影响的精细化控制提供了参考。

关键词：基坑工程坑中坑地表沉降曲线最大地表沉降墙体侧移地层损失法

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超载作用下地表沉降偏态分布模式研究

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岩土工程学报 2018年第S1期40卷 171-176,56页

作者：李元勋朱彦鹏叶帅华马孝瑞青海大学土木工程学院兰州理工大学西部土木工程防灾减灾教育部工程研究中心

地表沉降计算中,如何考虑周边环境影响及确定地表沉降曲线型态是重点问题。现有计算公式大多是在假设坑外没有超载或超载型式单一的前提下得出的,应用范围有限。因此,对不同的超载作用进行等效推导,采用地层损失法原理,建立考虑基坑周... 详细信息

地表沉降计算中,如何考虑周边环境影响及确定地表沉降曲线型态是重点问题。现有计算公式大多是在假设坑外没有超载或超载型式单一的前提下得出的,应用范围有限。因此,对不同的超载作用进行等效推导,采用地层损失法原理,建立考虑基坑周边不同超载型式作用下的地表沉降偏态分布曲线预测计算模型,并推导计算公式,以期对地表沉降量得到合理、可靠、更加符合实际的预测计算结果。并结合实际工程,将文中方法与数值分析软件Plaxis-2D模拟计算结果及实测沉降值对比分析。结果表明:超载作用既使地表沉降量有较大的增加,又使最大沉降点位置朝基坑明显移动,计算中正确考虑坑外超载的影响是必要的;另外,文中方法所得结果与实测沉降值吻合较好,计算结果精度较高,对深基坑地表沉降理论计算方法进行了相应的完善,可供类似土质地区及支护结构的工程借鉴参考。

关键词：超载作用地表沉降曲线偏态分布 Plaxis-2D

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浅埋隧道开挖引起的高铁轨道变形与内力分析

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湖南科技大学学报（自然科学版） 2019年第1期34卷 42-48页

作者：黄晓林周志刚刘齐建长沙理工大学交通运输工程学院湖南长沙410076 中交二公局第四工程有限公司河南洛阳471000 湖南大学土木工程学院湖南长沙410082

为求得浅埋隧道开挖引起的高铁轨道位移和内力,在Osman等得到的地表沉降曲线和地表水平位移的基础上,考虑高铁轨道为一弹性地基梁,将地表位移当作外荷载作用于轨道上.根据弹性地基梁模型,分别建立轨道水平位移和位移方向的平衡微分方程... 详细信息

为求得浅埋隧道开挖引起的高铁轨道位移和内力,在Osman等得到的地表沉降曲线和地表水平位移的基础上,考虑高铁轨道为一弹性地基梁,将地表位移当作外荷载作用于轨道上.根据弹性地基梁模型,分别建立轨道水平位移和位移方向的平衡微分方程.采用Fourier级数求解微分方程,得到轨道的位移和内力.通过与已有结果比较,验证本文方法的正确性.在参数分析阶段,讨论影响轨道位移和内力的关键参数.

关键词：隧道开挖地表沉降曲线高铁轨道弹性地基梁 Fourier级数

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