一种物理-数据融合驱动的涌水涌砂灾害下盾构隧道易损性评价方法技术

本发明专利技术公开了一种物理‑数据融合驱动的涌水涌砂灾害下盾构隧道易损性评价方法，其特征是按如下步骤实施：（1）确定选定的隧道类型、土层断面、涌水灾害数据等信息；（2）建立涌水涌砂灾害作用下考虑土体‑结构相互作用的物质点法‑有限元法耦合模型进行动态响应分析；（3）训练和优化多层感知机机器学习模型，建立多输入‑多输出实时预测模型；等等。本发明专利技术融合动态数值分析方法和机器学习预测模型，建立了能够考虑地层‑隧道相互作用和土体灾变大变形机制的涌水涌砂灾害下盾构隧道易损性评价方法，同时系统性地考虑隧道接头刚度、土体特性以及监测数据的不确定性等，可以全面评估隧道在涌水涌砂作用下抵抗破坏的能力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及地下水灾害问题中盾构隧道安全评估，具体涉及一种物理-数据融合驱动的涌水涌砂灾害下盾构隧道易损性评价方法。

技术介绍

1、随着城市化进程的加速，地下交通网络建设规模迅速扩张，复杂地质环境下的盾构隧道数量大幅增加。这类隧道由于分段衬砌和环向接缝的结构特点，在高压地下水环境下极易发生渗流侵蚀、涌水涌砂灾害，严重威胁运营安全。天津、上海地铁隧道发生的严重水土涌入事故表明涌水涌砂已成为盾构隧道主要灾害形式之一，因此建立合理的风险评估框架来量化涌水涌砂灾害下隧道结构易损性具有显著的现实意义。

2、易损性评价方法是一种用于量化结构在各种危害下易损性的概率工具，已被广泛应用于地震和爆炸荷载。然而，该方法在涌水涌砂灾害问题中的应用仍处于起步阶段，其中未能考虑关键参数如隧道结构、土体特性、监测精度、涌水涌砂位置及量级的不确定性，导致风险评估结果滞后于灾害发展，降低了灾害评价的可靠性，难以支撑实时安全监测与预警。此外，现有数值模型尚未与灾害概率易损性评估有效结合，难以实现灾害风险的快速量化。

3、目前针对盾构隧道涌水涌砂问题的数值模拟方面，本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种物理-数据融合驱动的涌水涌砂灾害下盾构隧道易损性评价方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述一种物理-数据融合驱动的涌水涌砂灾害下盾构隧道易损性评价方法，其特征在于，步骤1中，所述隧道结构类型包括隧道几何参数、材料参数；所述土层断面数据包括土体分层信息、物理力学参数、渗透系数，所述涌水涌砂灾害数据包括涌水位置的空间分布、涌土质量。

3.如权利要求1所述一种物理-数据融合驱动的涌水涌砂灾害下盾构隧道易损性评价方法，其特征在于，步骤4中，所述根据损伤指标划分隧道结构破坏状态具体为：隧道结构破坏状态包括五个等级：无破坏ds0，轻微破坏ds1，中等破...

【技术特征摘要】

1.一种物理-数据融合驱动的涌水涌砂灾害下盾构隧道易损性评价方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述一种物理-数据融合驱动的涌水涌砂灾害下盾构隧道易损性评价方法，其特征在于，步骤1中，所述隧道结构类型包括隧道几何参数、材料参数；所述土层断面数据包括土体分层信息、物理力学参数、渗透系数，所述涌水涌砂灾害数据包括涌水位置的空间分布、涌土质量。

3.如权利要求1所述一种物理-数据融合驱动的涌水涌砂灾害...

【专利技术属性】
技术研发人员：张冬梅，曾诗怡，谢小创，陈兆庚，黄忠凯，申轶尧，陈思睿，陈辉浩，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：