基于多层感知机技术的地铁盾构施工参数预测

TU473; 在地铁工程建设中,盾构法施工技术已经得到了广泛的应用,盾构掘进参数的合理预测对提高施工安全性及降低操作难度具有较大实际意义.以中国杭州机场快线地铁隧道某标段为工程背景,以隧道直径范围内土层摩擦角、黏聚力、压缩模量、重度以及隧道顶部埋深、盾构机预设刀盘转速、推进速度作为输入,以盾构施工时的注浆量、注浆压力、出土量、总推力和刀盘扭矩为输出,建立基于多层感知机的盾构掘进参数预测模型.通过对比不同超参数组合情况下的模型在数据集上的预测表现,挑选出适合于该工程盾构施工参数的预测模型.使用实测数据对模型预测效果进行验证,预测值与实测数据总体变化规律一致,平均误差在20%以内.建立的多层感知机...

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Published in深圳大学学报（理工版） Vol. 41; no. 1; pp. 50 - 57
Main Authors 李文乾, 吴云桓, 吴兢业, 陈治怀, 谢森林, 胡安峰
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 中铁十局集团城市轨道交通集团有限公司,广东广州 511402%浙江大学建筑工程学院,浙江杭州 310058%浙江大学建筑工程学院,浙江杭州 310058 2024
滨海和城市岩土工程研究中心,浙江杭州 310058
Subjects
prediction model
shield tunneling parameters
mixed ground
K折验证
multi-layer perceptron
geotechnical engineering
多层感知机
盾构掘进参数
预测模型
复合地层
岩土工程
K-fold verification
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ISSN1000-2618
DOI10.3724/SP.J.1249.2024.01050

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Summary:TU473; 在地铁工程建设中,盾构法施工技术已经得到了广泛的应用,盾构掘进参数的合理预测对提高施工安全性及降低操作难度具有较大实际意义.以中国杭州机场快线地铁隧道某标段为工程背景,以隧道直径范围内土层摩擦角、黏聚力、压缩模量、重度以及隧道顶部埋深、盾构机预设刀盘转速、推进速度作为输入,以盾构施工时的注浆量、注浆压力、出土量、总推力和刀盘扭矩为输出,建立基于多层感知机的盾构掘进参数预测模型.通过对比不同超参数组合情况下的模型在数据集上的预测表现,挑选出适合于该工程盾构施工参数的预测模型.使用实测数据对模型预测效果进行验证,预测值与实测数据总体变化规律一致,平均误差在20%以内.建立的多层感知机模型预测结果较为合理,具有较好的预测精度,可用于复合地层条件下同类型盾构掘进参数的预测.
ISSN:1000-2618
DOI:10.3724/SP.J.1249.2024.01050