大頂山隧道巖體參數(shù)反分析及施工方案優(yōu)化.pdf

1、巖土工程計(jì)算中，巖土力學(xué)參數(shù)非常重要。本文通過(guò)進(jìn)化神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法進(jìn)行反演獲得，為今后實(shí)際工程進(jìn)一步研究和應(yīng)用提供了一個(gè)新的手段和方法。以反饋給設(shè)計(jì)人員，以達(dá)到“及時(shí)修改設(shè)計(jì)，降低造價(jià)，縮短工期”效果。而且可以進(jìn)一步的驗(yàn)證進(jìn)化神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法的優(yōu)點(diǎn)，而且為更準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)隧道施工引起的位移提供了理論依據(jù)。
　　本文以大頂山隧道為工程背景，根據(jù)獲得的隧道現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)變形監(jiān)控量測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)實(shí)測(cè)值進(jìn)行數(shù)據(jù)擬合分析，從而得到變形量測(cè)值的分布規(guī)律。另外，選用

2、FLAC3D軟件為平臺(tái)，為建立起力學(xué)參數(shù)與隧道位移之間的映射關(guān)系提供樣本數(shù)據(jù)，作為進(jìn)化神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的分析樣本。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練、學(xué)習(xí)等技術(shù)手段，構(gòu)建參數(shù)和位移之間的非線型數(shù)學(xué)模型。之后，把實(shí)測(cè)變形值代入已構(gòu)建好的非線性映射模型中反演出圍巖的力學(xué)參數(shù)。最后，基于本文的反演結(jié)果進(jìn)行正分析，對(duì)圍巖類別相同的斷面圍巖變形值進(jìn)行預(yù)測(cè)以及對(duì)施工方案進(jìn)行優(yōu)化對(duì)比分析。
　　經(jīng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析，并結(jié)合理論分析和數(shù)值模擬，采用十進(jìn)制遺傳算法在BP

3、網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練過(guò)程中自動(dòng)搜索訓(xùn)練效果最優(yōu)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)參數(shù)，形成進(jìn)化神經(jīng)元算法，對(duì)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練，以達(dá)到反分析參數(shù)所需精度。進(jìn)而采用進(jìn)化神經(jīng)元算法進(jìn)行大頂山隧道施工變形段的圍巖物理力學(xué)參數(shù)反演，將獲得的反演結(jié)果用于隧道后續(xù)施工的圍巖變形短期預(yù)測(cè)以及施工方案優(yōu)化對(duì)比分析，使用結(jié)果表明，該方法有較高的短期圍巖變形預(yù)測(cè)精度。
　　以上研究成果在大頂山隧道軟弱圍巖變形段施工中得到應(yīng)用，研究結(jié)果表明此方法與實(shí)際開(kāi)挖位移吻合良好，有效地保證了該段