徐州轨道交通隧道施工现场监测及沉降智能预测方法研究

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随着现代城市化进程的加快,交通堵塞等问题逐步显现出来,因此急需加大对地下工程的建设力度。地铁建设、隧道工程以及地下联络通道等交通设施建设大量开建。通过制定合理方案保障地下工程的建设安全施工,不仅有助于加快施工进度,而且可以使得地下工程更高效运行。地下工程结构部位沉降问题一直是地下工程中关注的焦点,以徐州东站预留隧道工程为例,工程主要包含大湖北站~徐州东站区间、徐州东站以及徐州东站~停车场区间。通过在施工现场和工程重要结构部位布置监测点,统计分析监测数据,选取地表沉降变形、管线沉降变形、净空收敛变形以及拱顶沉降变形进行分析。对监测数据分析发现存在一定的规律性,随着时间的累积,沉降变形量趋向于稳定,变形速率逐渐呈现匀速或者稳定增长。针对徐州东站预留工程隧道施工开挖各部分的沉降变形问题,在开挖过程中产生的变形主要原因,首先是施工过程中人员机械对地层扰动产生的沉降问题,其次是土层因为施工引起的土体不均匀所产生的沉降,最终随着时间的积累,工程的结束,各部分沉降变形逐渐趋向于稳定。分析地表沉降变形、管线沉降变形、净空收敛变形以及拱顶沉降变形可知,随着时间的推移最终都趋向于稳定,采用基于遗传算法的改进的BP神经网络模型和回归模型对地表沉降变形监测值进行模拟预测,对比模型计算值和工程实际监测值,可知虽然部分监测点存在一些误差,但总体误差偏小,能够描述实际监测值的整体变化趋势。通过引入灰色预测模型和支持向量机模型,基于这两个模;型的数学原理,对徐州东站预留工程拱顶沉降变形进行预测。结果表明虽然模型的预测值与实际值存在些许误差,但是总体符合拱顶沉降变形的趋势以及变化规律。与此同时,支持向量机模型的预测偏差相对较小,为预测变形问题提供一种新思路。本文研究得出的理论可以为地下工程实际应用提供理论指导。图[32]表[7]参[67]
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