一种基于土压平衡盾构机参数数据驱动反演地质的方法技术

本发明专利技术公开了一种基于土压平衡盾构机参数数据驱动反演地质的方法，包括以下步骤：提取土压平衡盾构机的历史运行数据集data，从历史运行数据集data中提取正常掘进段的数据data1，并剔除异常值；分别对数据data1中不同地质条件下的数据添加对应的标签，筛选设备运行参数变量，构建新的数据集data2；对数据集data2进行归一化处理，形成数据集data3；将数据集data3随机划分为训练集和测试集，在训练集上学习随机森林模型，并在测试集上进行验证，确定模型超参数；提取土压平衡盾构机的实时正常掘进段数据，根据学习的随机森林模型的输入参数筛选数据，代入学习的随机森林模型，计算地质条件信息。本发明专利技术具有如下有益效果：准确度高、计算复杂度低，效率较快，为土压平衡盾构机施工的辅助掘进提供技术支撑。

A method of geological inversion driven by parameters of EPB shield machine

【技术实现步骤摘要】
一种基于土压平衡盾构机参数数据驱动反演地质的方法
本专利技术涉及盾构施工
，尤其是涉及一种基于土压平衡盾构机参数数据驱动反演地质的方法。
技术介绍
土压平衡盾构的基本原理是用一件有形的钢质组件沿隧道设计轴线开挖土体而向前推进。土压平衡盾构属封闭式盾构。盾构的另一个作用是能够承受来自地层的压力，防止地下水或流砂的入侵。土压平衡盾构有着很多的优点，比如安全开挖和衬砌，掘进速度快；不影响地面交通与设施，同时不影响地下管线等设施；穿越河道时不影响航运，施工中不受季节、风雨等气候影响，施工中没有噪音和扰动。但是土压平衡盾构机在施工过程中，会碰到断面尺寸多变、地质条件变化的问题，如果不能对地质条件进行预测，则会对施工效率有很大的影响，且会影响施工工程的安全性与可靠性，增加了施工风险，影响工程施工的工期。
技术实现思路
本专利技术为了克服现有技术中地质条件变化，降低施工效率，影响施工工程安全性与可靠性，增加施工风险的问题，提出了种基于土压平衡盾构机参数数据驱动反演地质的方法，可以从施工历史数据中得出参考模型，根据当前土压平衡本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于土压平衡盾构机参数数据驱动反演地质的方法，其特征是，包括以下步骤：/n提取土压平衡盾构机的历史运行数据集data，从历史运行数据集data中提取正常掘进段的数据data1，并剔除异常值；/n分别对数据data1中不同地质条件下的数据添加对应的标签，筛选设备运行参数变量，构建新的数据集data2；/n对数据集data2进行归一化处理，形成数据集data3；/n将数据集data3随机划分为训练集和测试集，在训练集上学习随机森林模型，并在测试集上进行验证，确定模型超参数；/n提取土压平衡盾构机的实时正常掘进段数据，根据学习的随机森林模型的输入参数筛选数据，代入学习的随机森林模型，计算地质...

【技术特征摘要】
1.一种基于土压平衡盾构机参数数据驱动反演地质的方法，其特征是，包括以下步骤：
提取土压平衡盾构机的历史运行数据集data，从历史运行数据集data中提取正常掘进段的数据data1，并剔除异常值；
分别对数据data1中不同地质条件下的数据添加对应的标签，筛选设备运行参数变量，构建新的数据集data2；
对数据集data2进行归一化处理，形成数据集data3；
将数据集data3随机划分为训练集和测试集，在训练集上学习随机森林模型，并在测试集上进行验证，确定模型超参数；
提取土压平衡盾构机的实时正常掘进段数据，根据学习的随机森林模型的输入参数筛选数据，代入学习的随机森林模型，计算地质条件信息。


2.根据权利要求1所述的基于土压平衡盾构机参数数据驱动反演地质的方法，其特征是，
步骤（1-5）包括以下步骤：
（2-1）提取土压平衡盾构机的实时运行参数；
（2-2）判断是否为正常掘进段数据，若是正常掘进段数据，则根据学习的随机森林模型的输入参数筛选数据；若不是正常掘进段数据，则丢弃该数据；
（2-3）将筛选的数据代入学习的模型，计算地质条件信息。


3.根据权利要求1所述的基于土压...

【专利技术属性】
技术研发人员：洪开荣，周振建，陈馈，李凤远，苏文德，张合沛，彭正勇，张兵，许黎明，陈利杰，褚长海，高会中，许华国，任颖莹，江南，
申请(专利权)人：盾构及掘进技术国家重点实验室，中铁隧道局集团有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41