一种基于生成式对抗网络的隧道地应力场反演方法技术

技术编号:46599863 阅读:2 留言:0更新日期:2025-10-10 21:31
本发明专利技术提供一种基于生成式对抗网络的隧道地应力场反演方法,涉及地应力测试技术领域,具体是在隧道地应力反演过程中采用改进惩罚梯度对抗网络算法,即在传统对抗网络中去除鉴别器当中的批归一化层,采用Adam优化器和替换损失函数来逼近真实值;将边界条件组成的均匀设计表分别带入到有限差分数值计算软件中,把得到的监测点应力大小与边界条件构成训练样本带入到改进的对抗网络中训练,最后代入实测地应力以得到最优边界条件,继而得到地应力场,本发明专利技术可以克服传统地应力场反演过程中对大量高成本现场数据的依赖、反演精度不足的问题;本发明专利技术适用于隧道地应力反演,能够提高隧道地应力反演的精度,减少所获岩体初始地应力场与实际状态之间的偏差。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及地应力测试,尤其涉及一种基于生成式对抗网络的隧道地应力场反演方法


技术介绍

1、赋存于地壳中的应力称为地应力,由岩体自重、岩体热应力、孔隙流体压力、地表起伏及构造运动等因素引起。地应力对于深化理解地震等内动力地质灾害孕育机理、能源资源精准勘探和安全高效开发、深埋地下空间安全利用和风险防控研究等方面具有重要的意义和价值。

2、水压致裂法通过向钻孔注入高压液体诱发岩体破裂,凭借其深部适应性强、操作简便、数据连续可重复等优势,成为获取地应力方向与大小的主流方法,尤其适用于深埋隧道、矿山及地震断层研究,其高效性与可靠性使其在复杂地质条件下具有不可替代的应用价值。然而,水压致裂法在复杂地质条件下仍然存在钻孔失稳易导致实验失败、破裂参数测量精度受岩体非均质性干扰严重、数据离散性高等不足;此外,单纯依赖局部破裂试验数据进行物理模型反演,难以充分考虑钻孔岩性差异、断层面交错以及岩体三轴应力–应变关系中的非线性效应,从而使得所获地应力场在空间连续性与准确性方面无法满足深部地下工程对风险预警与设计优化的需求。


<p>技术实现思本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于生成式对抗网络的隧道地应力场反演方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的基于生成式对抗网络的隧道地应力场反演方法,其特征在于,步骤S1中所述获取现场地质力学参数,筛选满足水压致裂法测试条件的钻孔的具体方法包括:

3.根据权利要求1所述的基于生成式对抗网络的隧道地应力场反演方法,其特征在于,步骤S2中所述通过水压致裂测试获取地应力大小与方向数据的具体方法包括:

4.根据权利要求1所述的基于生成式对抗网络的隧道地应力场反演方法,其特征在于,步骤S3中所述对获取的地应力大小与方向数据进行分析,综合完整岩段常规压裂测试与原生裂隙重...

【技术特征摘要】

1.一种基于生成式对抗网络的隧道地应力场反演方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的基于生成式对抗网络的隧道地应力场反演方法,其特征在于,步骤s1中所述获取现场地质力学参数,筛选满足水压致裂法测试条件的钻孔的具体方法包括:

3.根据权利要求1所述的基于生成式对抗网络的隧道地应力场反演方法,其特征在于,步骤s2中所述通过水压致裂测试获取地应力大小与方向数据的具体方法包括:

4.根据权利要求1所述的基于生成式对抗网络的隧道地应力场反演方法,其特征在于,步骤s3中所述对获取的地应力大小与方向数据进行分析,综合完整岩段常规压裂测试与原生裂隙重张试验数据,计算三维地应力状态的6个应力分量及主应力值的具体方法包括:

5.根据权利要求1所述的基于生成式对抗网络的隧道地应力场反演方法,其特征在于,步骤s4中所述构建改进的生成式对抗网络模型,包括生成器与鉴别器;其中,鉴别器去除批归一化层;生成...

【专利技术属性】
技术研发人员:王军祥王浩刘信辰巴金璐
申请(专利权)人:沈阳工业大学
类型:发明
国别省市:

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