大直径盾构掘进地表沉降预测方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及大直径盾构掘进地表沉降预测方法及系统，包括以下步骤：获取盾构机运行参数、地质地层参数和隧道几何参数，基于训练完毕的预测模型得到地表沉降预测值；其中，预测模型在训练时，根据预处理后的盾构机运行参数、地质地层参数和隧道几何参数，与地表沉降之间的关系，确定相关系数满足需求的参数作为预测模型的样本数据集，并经归一化处理得到训练数据，预测模型输出地表沉降预测值，经验证后得到训练完毕的预测模型。考虑影响地表沉降的参数之间的关系及规则，筛选出一部分参数并结合带有注意力机制的长短期记忆神经网络，实现施工期间对地表沉降的预测。现施工期间对地表沉降的预测。现施工期间对地表沉降的预测。

【技术实现步骤摘要】
大直径盾构掘进地表沉降预测方法及系统


[0001]本专利技术涉及数据分析
，具体为大直径盾构掘进地表沉降预测方法及系统。

技术介绍

[0002]本部分的陈述仅仅是提供了与本专利技术相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术。
[0003]盾构施工期间引发的地表沉降是一种缓慢发展的灾害，在沉降初期不易被观察到，但当累积到某个量点时会引起灾害质变，演化的二次灾害会造成不可逆转的破坏性危害，例如引起地面塌陷、地下管网破坏、周围建筑倾斜及倒塌等，此类灾害在大直径盾构掘进过程中的影响巨大。
[0004]针对上述问题，现有技术利用各类方法对盾构施工期间地表产生的沉降进行预测，例如理论知识和数值模拟方法，理论知识方法根据数学知识推算地表沉降的变形形态和影响范围，数值仿真利用计算机模拟现实盾构掘进所引发地表沉降状况过程。以上方法仅能预测地表沉降的静态沉降值，不适合用于实时地表沉降预测，难以满足盾构隧道施工期间对地表沉降的监测要求。

技术实现思路

[0005]为了解决上述
技术介绍
中存在的技术问题，本专利技术提供大直径盾构掘进地表本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.大直径盾构掘进地表沉降预测方法，其特征在于，包括以下步骤：获取盾构机运行参数、地质地层参数和隧道几何参数，基于训练完毕的预测模型得到地表沉降预测值；其中，预测模型在训练时，根据预处理后的盾构机运行参数、地质地层参数和隧道几何参数，与地表沉降之间的关系，确定相关系数满足需求的参数作为预测模型的样本数据集，并经归一化处理得到训练数据，预测模型输出地表沉降预测值，经验证后得到训练完毕的预测模型。2.如权利要求1所述的大直径盾构掘进地表沉降预测方法，其特征在于，所述盾构机运行参数包括贯入度、掘进速度、刀盘扭矩、刀盘挤压力、工作舱压力、切口压力、主驱动力和注浆量，地质地层参数包括地表沉降值、地层类别、泊松比、承载力和黏聚力，隧道几何参数包括隧道直径、隧道埋深和刀盘与沉降监测点间距离。3.如权利要求1所述的大直径盾构掘进地表沉降预测方法，其特征在于，所述预处理包括数据清洗、数据降维和数据标准化。4.如权利要求1所述的大直径盾构掘进地表沉降预测方法，其特征在于，确定相关系数满足需求的参数作为预测模型的样本数据集，具体为：盾构机运行参数、地质地层参数和隧道几何参数经预处理后建立样本数据集；以样本数据集中的参数名称作为横坐标与纵坐标，绘制样本数据集中的参数与地表沉降之间的热力关系图，图中每块方格内的数值和颜色深度是横坐标参数与纵坐标所对应参数的相关系数值；以相关系数值满足设定值的参数作为预测模型的样本数据集。5.如权利要求4所述的大直径盾构掘进地表沉降预测方法，其特征在于，预测模型的样本数据集经归一化处理，以盾构机运行参数、地质地层参数和隧道几何参数作为训练数据的输入样本，地表沉降值作为训练数据的输...

【专利技术属性】
技术研发人员：周宗青，孙益鑫，李刚，刘玉英，高上，涂汉臣，宋锦铭，杨钧岩，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：