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铁道标准设计2024年第09期:基于SVM的富水岩溶区双线盾构隧道下穿既有线临界安全距离研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:侯艳娟;赵继;娄在明;章哲滔;孙振宇;杨阳;茹振华;李念祖;

单位:北京交通大学城市地下工程教育部重点实验室;北京城建设计发展集团股份有限公司;中国电建市政建设集团有限公司;

摘要:双线盾构隧道在极复杂的岩溶地质中下穿既有线施工时,会对地层造成较大扰动,从而增加既有地表沉降过大或坍塌的风险,严重威胁既有线的运营安全。同时,隧道穿越富水岩溶区域时,需要保持一定距离以避免与溶洞相交,确保双线盾构隧道围岩的稳定性。利用FlAC~(3D)软件建立不同工况组合下双线盾构隧道与左侧溶洞的临界安全距离数值模型,分析不同地下水位对既有线沉降和围岩塑性区范围的影响,并采用正交试验和多元线性回归方法建立双线盾构隧道在不同围岩等级、地下水埋深、开挖隧道埋深和溶洞孔径组合下与溶洞的临界安全距离计算公式。此外,还基于SVM模型对正交试验结果进行机器学习,得到可以预测岩溶地区双线盾构隧道临界安全距离的智能预测系统,实现双线盾构隧道下穿既有线临界安全距离的非线性智能预测。结果表明:当地下水位位于既有线以上时,其水位越高,既有线的沉降量越大、围岩塑性区范围越大,地下水对盾构隧道与溶洞的临界安全距离有很大影响,应用SVM模型和多元线性回归方法确定双线盾构隧道与溶洞之间的临界安全距离是行之有效的。

关键词:富水岩溶区;;双线盾构隧道;;正交试验;;多元线性回归;;SVM模型;;临界安全距离

基金资助:国家自然科学基金项目(52278387);; 中央高校基本科研业务费专项资金项目(2022JBZY041)