【摘 要】
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合理评价预测施工速度关乎隧道TBM施工的成败与效益.现有的TBM施工速度预测模型多利用岩体参数和掘进参数预测瞬时/平均施工速度,对掘进过程中的不确定性和施工风险考虑不足.
【机 构】
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郑州大学土木工程学院,河南 郑州 450001;盾构及掘进技术国家重点实验室,河南 郑州 450001;黄河勘测规划设计研究院有限公司,河南 郑州 450003
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合理评价预测施工速度关乎隧道TBM施工的成败与效益.现有的TBM施工速度预测模型多利用岩体参数和掘进参数预测瞬时/平均施工速度,对掘进过程中的不确定性和施工风险考虑不足.基于此,引入区间预测方法,提出一种基于Bootstrap-SVR-ANN算法的TBM施工速度预测模型.以兰州水源地建设工程输水隧洞双护盾TBM施工为工程依托,分析了单一性输入参数的不足,指出了选择岩体质量分级指标(RMR)、TBM工作条件等级(TWCR)两个综合性参数的合理性,并对构建的TBM施工速度区间预测模型的有效性进行了验证.研究表明,TBM施工速度区间预测模型不但具有良好的点预测效果,而且预测区间可将TBM施工速度的实测值完全包络,模型可靠性较高;模型测试集在90％,95％置信水平下的MPIW分别为9.84,11.73 m/d,随着置信水平的提高,预测区间可容纳的不确定性也不断上升;TBM掘进过程中可能的风险性与区间宽度的异常相互印证,验证了区间预测模型可以定量解释施工过程中不确定性的特点.研究成果可为TBM掘进效能预测、施工工期估算和掘进参数优化等提供科学参考.
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