【技术实现步骤摘要】
一种地铁车站拱盖法施工中高边墙钢管桩参数优化方法
[0001]本专利技术涉及地铁车站施工
，具体涉及地铁车站拱盖法施工中高边墙钢管桩参数优化方法。
技术介绍
[0002]随着我国经济的迅速发展，城市现代化建设不断向前推进，地铁施工过程中经常遇到上软下硬的复合地层，在这种复合地层中进行地铁建设，隧道拱顶通常位于上部软弱土层中，容易发生变形及诱发地表过大沉降.拱盖法作为暗挖法中一种新兴的工法，施工场地位于地下，因其对复杂的周边环境施工适用性强，在车站施工中得到迅速发展。在拱盖法施工的地铁车站中高边墙位置随着下部土体的开挖，为了避免施工中出现危险事故，墙体需要进行及时的支护，因此高边墙支护参数的优化就显得格外重要。
[0003]目前拱盖法施工中的钢管桩参数选取存在经验依赖性的问题，容易造成追求保守造成的成本浪费，或者造成冒险。钢管桩参数优化问题存在隐式函数不能求导数问题，传统优化算法受到限制。如今计算智能优化算法广泛应用于各个领域的数据分析中，粒子群优化算法自提出以来,由于其容易理解、易于实现,所以发展很快。如何建立...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种地铁车站拱盖法施工中高边墙钢管桩参数优化方法，其特征在于：S1、在拱盖法施工的两侧小导洞开挖设定长度后，在所述小导洞中施作主体导洞冠梁内钢管桩、冠梁及小导洞内初支并回填混凝土；S2、开挖主体导洞并施作初支后，对主体导洞的临时支撑进行拆除并依次施作车站拱顶防水层和二衬混凝土结构；S3、分层分段开挖车站主体下部结构土体至坑底设计高程后，施作车站侧壁锚喷支护，所述锚喷支护包括预应力锚索和喷射混凝土，在所述主体导洞的拱顶处安装单点位移计以获取拱顶沉降实际值，在隧道高边墙位置安装激光测距仪以获取高边墙净空收敛实际值；S4、根据车站支护结构设计方案和车站所处的地质条件创建地铁车站三维数值模型；S5、根据所述车站支护结构设计方案中桩锚支护参数设置不同桩锚支护参数的正交方案，将所述不同桩锚支护参数的正交方案输入至所述地铁车站三维数值模型中以进行数值模拟分析，获取多组拱顶沉降模拟值和高边墙净空收敛模拟值；S6、将所述拱顶沉降模拟值和高边墙净空收敛模拟值以及拱顶沉降实际值和高边墙净空收敛实际值作为训练集进行位移关系预测，得到桩锚支护参数与拱顶沉降值和高边墙净空收敛值的预测函数；S7、通过该工程的资料和相关工程造价的文献，建立桩锚支护参数和支护成本的适应值函数；S8、通过运用粒子群优化算法，以桩锚支护参数与拱顶沉降值和高边墙净空收敛值的预测函数作为位移约束，对桩锚支护参数与支护成本的适应值函数进行优化，得到成本最低的桩锚支护参数以用于地铁车站后续施工支护方案。2.根据权利要求1所述的地铁车站拱盖法施工中高边墙钢管桩参数优化方法，其特征在于，所述S8包括以下步骤：S81：初始化粒子群参数；粒子群参数包括种群规模、迭代次数，根据各变量的区间范围，建立粒子群算法中个体的边界条件；S82：使用惯性权重法改进权重因子；S83：使用压缩因子法改进粒子种群数量；S84：随机产生第i代种群，将第i代种群中产生的每个粒子代入所述地铁车站三维数值模型进行计算，得到所述种群中每个粒子对应的围岩拱顶沉降值和高边墙净空收敛值，根据安全警戒值设置位移边界条件，自动淘汰超出警戒值的粒子，获得满足位移边界条件的桩锚参数；S85：将所述满足位移边界条件的桩锚参数代入所述适应值函数中计算隧道车站的支护成本；S86：进行选择操作，选出第i代最优秀的粒子p
best
和所有迭代步最优秀的粒子g
best
；S87：判断是否符合中止准则，如不满足，则进行迭代产生新的粒子并重复S82至S86的计算；如满足中止准则，输出最优粒子，获得所述最优粒子对应桩锚支护参数。3.根据权利要求2所述的地铁车站拱盖法施工中高边墙钢管桩参数优化方法，其特征在于，所述S82中所述惯性权重法采用公式(1)获得：
其中：w0和n为给定的常数，k为迭代次数，w为惯性权重因子。4.根据权利要求3所述的地铁车站拱盖法施工中高边墙钢管桩参数优化方法，其特征在于，所述S83中所述压缩因子法采用公式(2)和公式(3)获得：在于，所述S83中所述压缩因子法采用公式(2...
【专利技术属性】
技术研发人员：姜谙男，李飞扬，虢新平，李兴盛，于海，孙喜军，
申请(专利权)人：大连海事大学，
类型：发明
国别省市：
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