隨著城市化的快速發(fā)展,地鐵盾構(gòu)法施工建設(shè)也得到了廣泛的運(yùn)用,為保護(hù)城市地表眾多的構(gòu)筑物的安全,對(duì)盾構(gòu)施工提出了更高的要求,所以對(duì)地鐵施工地表沉降變形的監(jiān)測(cè)及數(shù)據(jù)處理也愈發(fā)重要。本文依托合肥地鐵1號(hào)線某盾構(gòu)施工區(qū)間地表沉降監(jiān)測(cè)工程實(shí)踐,進(jìn)行了地表隆降監(jiān)測(cè)的方案設(shè)計(jì),同時(shí)根據(jù)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)地表的橫向和縱向沉降進(jìn)行了分析。得到地表最大下沉值為-20.33mm,橫向由Peck經(jīng)驗(yàn)公式法進(jìn)行擬合,相關(guān)系數(shù)大于0.9,符合高斯曲線的規(guī)律�？v向沉降分為開挖的不同階段,得出在距離開挖面25m時(shí),地表開始受到擾動(dòng)影響,盾構(gòu)在通過了掌子面15～20m左右時(shí),地表沉降才慢慢趨于穩(wěn)定。根據(jù)工程地質(zhì)數(shù)據(jù),利用有限差分軟件FLAC3D建立地鐵盾構(gòu)施工開挖模型,進(jìn)行模擬計(jì)算。通過在模型表面布設(shè)監(jiān)測(cè)點(diǎn),得到了不同開挖距離的地層變化以及地表沉降的數(shù)據(jù),對(duì)幾個(gè)斷面的模擬數(shù)據(jù)進(jìn)行了橫向分析。得到的模擬值與實(shí)測(cè)值較為吻合,證明了 FLAC3D數(shù)值模擬在地鐵盾構(gòu)施工中的可行性。利用了小波變換的方法對(duì)沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)H122-6的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行降噪處理。分別通過不同的小波基函數(shù)、不同閡值、不同分解層次以及Scal的選取對(duì)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。最后得出了,當(dāng)選擇軟閾值值、db2小波、rigrsure閾值、level1、scal=sln時(shí)去噪效果最好,此時(shí)均方根誤差RMSE=0.2118,信噪比SNR=36.0610。在利用小波變換去噪的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上,分別使用了灰色GM(1,1)模型、BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型以及灰色GM-BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)組合模型對(duì)小波去噪后的地表沉降變形時(shí)間序列進(jìn)行預(yù)測(cè),通過三種模型預(yù)測(cè)結(jié)果對(duì)比發(fā)現(xiàn),灰色系統(tǒng)GM(1,1)模型和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型在本次工程實(shí)例預(yù)測(cè)中都有較好的效果,GM(1,1)模型在數(shù)據(jù)的隨機(jī)性上表現(xiàn)不是很明顯。總的來說GM-BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)組合模型的預(yù)測(cè)精度最高,預(yù)測(cè)效果很好,可以利用該組合模型對(duì)地鐵盾構(gòu)施工地表變形進(jìn)行預(yù)測(cè)。
【學(xué)位單位】：山東科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：U231.3;U455.43;TU433
【部分圖文】：

山東科技大學(xué)碩士學(xué)位論文?緒論??１．３．２技術(shù)路線??論文的主要研究?jī)?nèi)容如下：??１．根據(jù)實(shí)際工程進(jìn)行盾構(gòu)區(qū)間地表沉降監(jiān)測(cè)方案的設(shè)計(jì)，獲取監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。??２．利用Ｐｅｃｋ經(jīng)驗(yàn)公式法，對(duì)盾構(gòu)區(qū)間地表進(jìn)行橫向和縱向沉降分析。??３．根據(jù)地質(zhì)情況建立ＦＬＡＣ３Ｄ數(shù)值模型，分析不同盾構(gòu)階段地表變形情況。??４．對(duì)盾構(gòu)區(qū)間Ｈ１２２－６號(hào)沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)選擇合適的小波參數(shù)進(jìn)行小??波降噪處理，得到小波去噪后的數(shù)據(jù)。??５．基于小波去噪后的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上分別利用ＧＭ（１，１）模型、ＢＰ神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型、??ＧＭ－ＢＰ組合模型進(jìn)行預(yù)測(cè)結(jié)果分析對(duì)比。??本文的技術(shù)路線圖如圖１．１??

?地鐵盾構(gòu)施工地表變形監(jiān)測(cè)??地質(zhì)縱斷面圖如圖２．１所示。??圖２．丨工程地質(zhì)縱斷面圖??Ｆｉｇ?２．１?Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ?ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ?ｐｒｏｆｉｌｅ??本區(qū)間段隧道地層較為單一，地質(zhì)條件較好，主要位于③粘土層，土體滲透??性比較差，近似認(rèn)為不滲水，具體參數(shù)如表２．３所示：??表２．?３盾構(gòu)段地層地質(zhì)參數(shù)??Ｔａｂ?２．３?Ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ?ｐａｒａｉｎｅｔｅｒｓ?ｏｆ?ｓｈｉｅｌｄ?ｆｏｒｍａｔｉｏｎ??基床系數(shù)?承載力特??天然容?固結(jié)快剪?滲透系數(shù)??地層巖性?Ｋ（ＭＰａ／ｍ）?征值??重????代號(hào)名稱?粘聚力內(nèi)摩擦??（ＫＮ／ｍ３）?垂直水平?Ｑｓｉｋ（ｋｐａ）?水平?豎直??Ｃ（ＫＰａ）角?ｃｐ??③?粘土?１９．６?５０?１３?５０?５５?２００?０．０００１?０．０００２８??２．水文地質(zhì)條件??研宄區(qū)段內(nèi)地下水主要為：??第四系孔隙潛水和上層水，埋藏深度一般在０．５？１．５ｍ左右，水位的年變化??幅度約１．０？３．０ｍ。??基巖裂隙水主要存在粉砂巖中，較基巖面高約１．０？２．０ｍ。地下水出露高程??為２４．５０？２９．３０ｍ?（水位埋深大致在０．５？１．５ｍ范圍內(nèi)）間。隧道盾構(gòu)通過地層??主要以③粘土層為主，該土體滲透性較差，可以認(rèn)為近似不透水。??２．?２監(jiān)測(cè)項(xiàng)目與方案??在地鐵盾構(gòu)施工開挖掘進(jìn)過程中，由于盾構(gòu)機(jī)推進(jìn)對(duì)土體的擾動(dòng)從而導(dǎo)致地??面和隧道不同程度的沉降，造成了隧道地表一定范圍內(nèi)的建筑、地下的管線等設(shè)??施的變形。故而

布設(shè)一個(gè)輔斷面，輔斷面上布設(shè)１個(gè)變形監(jiān)測(cè)點(diǎn)。該路段共布設(shè)２５個(gè)主斷面和??３８?jìng)�(gè)加密輔斷面，每條主斷面上布設(shè)了?１１個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，共布設(shè)變形監(jiān)測(cè)點(diǎn)３１３個(gè)，??每個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)之間的間距為３ｍ。斷面布設(shè)示意圖和橫斷面測(cè)點(diǎn)布設(shè)示意圖如圖２．３、??２．４所示。??盾構(gòu)推進(jìn)方向??Ｈ１３４?＜?Ｈ１１３?Ｈ１１０??終點(diǎn)▲?起點(diǎn)??ｖ?Ａ?Ａ?Ａ?Ａ?｜Ｐ?｜?▲?Ａ?Ａ?Ａ?Ａ?Ａ?Ａ?Ａ?Ａ?Ａ?Ａ?Ａ?Ａ?Ａ?＊?Ａ?▲??圖２．３盾構(gòu)區(qū)間斷面監(jiān)測(cè)點(diǎn)布設(shè)示意圖??Ｆｉｇ?２．３?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ?ｐｏｉｎｔｓ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｓｈｉｅｌｄ?ｉｎｔｅｒｖａｌ?ｓｅｃｔｉｏｎ??１１??
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本文編號(hào)：2882901