巖質(zhì)隧道信息化施工及圍巖力學參數(shù)反分析研究.pdf

1、傳統(tǒng)的巖石力學分析方法，不論是理論分析還是數(shù)值分方法，都是一種正向思維或確定性思維。然而對巖土工程問題應(yīng)用正面的純理論和數(shù)值預(yù)測及計算，往往是很難奏效的。必須詳細地了解實際的條件和過程，積累經(jīng)驗，對理論和參數(shù)進行合理修正;在工程中不斷監(jiān)測并積累數(shù)據(jù)，在其基礎(chǔ)上合理優(yōu)化參數(shù)，再計算和預(yù)測以后的變化，從而達到更高的精度。因此實際工程中需要“理論導(dǎo)向，經(jīng)驗判斷，精心觀測，合理反算”。本文以綠春壩鐵路隧道為工程應(yīng)用背景，利用現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)為基本信

2、息，結(jié)合三維數(shù)值分析及遺傳神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)智能反分析系統(tǒng)，對圍巖力學參數(shù)進行了反分析。
　　根據(jù)現(xiàn)場典型監(jiān)測斷面數(shù)據(jù)的回歸分析與曲線擬合，分析圍巖變形（拱項下沉及水平收斂）隨時間以及空問變化的特點，預(yù)測圍巖變形趨勢并為二次襯砌提供最佳時機。
　　采用正交設(shè)計法及均勻設(shè)計法對待反演的圍巖力學參數(shù)（彈性模量E、泊松比μ、內(nèi)聚力c及內(nèi)摩擦角φ）在初始域范圍內(nèi)進行設(shè)計，將多組參數(shù)樣本代入到已建立好的三維數(shù)值隧道開挖模型中，結(jié)合三臺階七步開挖

3、法施工工藝進行圍巖彈塑性分析，求出關(guān)鍵點位移組成BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練樣本及測試樣本。
　　針對BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)易陷入局部極小值和訓(xùn)練時間過長等缺點，利用遺傳算法全局尋優(yōu)能力優(yōu)化BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的權(quán)值和閾值。將數(shù)值計算結(jié)果作為訓(xùn)練樣本及測試樣本構(gòu)建GA-BP智能反分析系統(tǒng)。
　　本文在綜合研究上述內(nèi)容的基礎(chǔ)上，將GA-BP智能反分析系統(tǒng)應(yīng)用于隧道開挖工程中，結(jié)合現(xiàn)場量測信息反演圍巖力學參數(shù)，將優(yōu)化參數(shù)代入到有限元程序中進行計算分析，評估