傳統(tǒng)獲取土體物理力學(xué)參數(shù)的試驗(yàn)方法受土體擾動(dòng)、儀器及人員操作影響,得到的結(jié)果往往較離散。研究基于統(tǒng)計(jì)學(xué)習(xí)理論的支持向量機(jī)（SVM）改進(jìn)方法,通過(guò)使用搜索效率高的仿生學(xué)算法——微粒群算法（PSO）對(duì)支持向量機(jī)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,提高支持向量機(jī)的預(yù)測(cè)精度,并結(jié)合三維有限元數(shù)值模擬分析,得到一種新的可快速獲取參數(shù)指標(biāo)的反演計(jì)算模型。從而達(dá)到在統(tǒng)計(jì)樣本量較少的情況下,也能獲得很好預(yù)測(cè)結(jié)果的目的。以實(shí)際隧道施工過(guò)程中地表沉降監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)為依據(jù),對(duì)隧道周?chē)嗵抠|(zhì)土及黏土層加固后的壓縮模量采用POS-SVM進(jìn)行反演,將反演值代入三維有限元模型計(jì)算地表沉降,并對(duì)實(shí)際監(jiān)測(cè)、三維有限元模型計(jì)算及Peck公式計(jì)算的地表沉降值進(jìn)行對(duì)比分析。發(fā)現(xiàn)在布設(shè)的28個(gè)地表沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)中,實(shí)際監(jiān)測(cè)及模型計(jì)算結(jié)果間差異很小,一半的點(diǎn)之間差異小于10%,有幾個(gè)點(diǎn)稍大,但最大也僅是18.8%。監(jiān)測(cè)與模型計(jì)算結(jié)果吻合較好,沉降規(guī)律也一致。而Peck公式計(jì)算的值大部分偏大,計(jì)算沉降與實(shí)際監(jiān)測(cè)的規(guī)律也不一致。以上研究結(jié)果表明,采用PSO-SVM反演巖土力學(xué)參數(shù)的方法是合理可行的,對(duì)今后設(shè)計(jì)及施工所需巖土力學(xué)參數(shù)的確定及校核提供了一種新的分析方法... 

【文章來(lái)源】：公路交通科技. 2020,37(06)北大核心CSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：10 頁(yè)

【部分圖文】：

PSO算法流程圖

土體模量參數(shù)的反演流程:(1)確定反演參數(shù)范圍,根據(jù)正態(tài)分布、均勻試驗(yàn)設(shè)計(jì)分別得到學(xué)習(xí)、測(cè)試樣本;(2)利用粒子群優(yōu)化算法結(jié)合學(xué)習(xí)、測(cè)試樣本選出最優(yōu)SVM模型參數(shù),并引入morlet核函數(shù)優(yōu)化SVM模型;(3)通過(guò)MATLAB軟件計(jì)算出參數(shù)反演值;(4)將反演值輸入有限元模型計(jì)算沉降值并與實(shí)際沉降值、Peck公式計(jì)算值進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)算,分析反演值的準(zhǔn)確性。具體反演流程如圖2所示。2 工程實(shí)例

金-福區(qū)間隧道里程為DK22+945～ DK23+015分左右線兩條隧道,區(qū)間埋深約18.9～20.3 m,采用盾構(gòu)法施工。隧道半徑2.75 m;每節(jié)襯砌管片長(zhǎng)1.2 m,厚0.35 m;注漿加固范圍寬3 m,如圖3所示。隧道穿過(guò)上下兩層泥炭質(zhì)土及黏土,按規(guī)范要求需對(duì)穿過(guò)不良地質(zhì)地層隧道周邊土體進(jìn)行注漿加固,加固橫斷面圖如圖4所示。圖4 隧道與地層分布垂直橫斷面圖(單位:m)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于粒子群算法優(yōu)化小波支持向量機(jī)的巖土力學(xué)參數(shù)反演[J]. 阮永芬,高春欽,劉克文,賈榮谷,丁海濤.  巖土力學(xué). 2019(09)
[2]無(wú)數(shù)學(xué)模型的非線性約束單目標(biāo)系統(tǒng)優(yōu)化方法改進(jìn)[J]. 侯公羽,許哲東,劉欣,牛曉同,王清樂(lè).  工程科學(xué)學(xué)報(bào). 2018(11)
[3]基于動(dòng)力剛度法與粒子群優(yōu)化算法的拉索參數(shù)識(shí)別[J]. 晏班夫,陳文兵,孫雁峰,莊瑞華.  公路交通科技. 2017(05)
[4]上下接近盾構(gòu)隧道周?chē)翆訁?shù)反分析[J]. 曹凈,孫長(zhǎng)寧,宋志剛,張瑞梅,劉海明.  昆明理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(01)
[5]盾構(gòu)側(cè)穿鄰近橋樁施工影響及加固措施研究[J]. 陳江,陳思明,傅金陽(yáng),朱雙廳,陽(yáng)軍生.  公路交通科技. 2016(07)
[6]概率積分法參數(shù)辨識(shí)的多尺度核偏最小二乘回歸方法[J]. 王正帥,鄧喀中.  巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2011(S2)
[7]Peck公式在我國(guó)隧道施工地面變形預(yù)測(cè)中的適用性分析[J]. 韓煊,李寧,J.R.Standing.  巖土力學(xué). 2007(01)
[8]一種基于Morlet小波核的約簡(jiǎn)支持向量機(jī)[J]. 武方方,趙銀亮.  控制與決策. 2006(08)
[9]基于粒子群優(yōu)化的巖土工程反分析研究[J]. 高瑋.  巖土力學(xué). 2006(05)
[10]位移反分析的進(jìn)化支持向量機(jī)研究[J]. 趙洪波,馮夏庭.  巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2003(10)



本文編號(hào)：3521294