土壓平衡盾構(gòu)掘進參數(shù)相關(guān)性分析及預(yù)測模型

李 錕， 田管鳳， 馬宏偉,*， 楊曉林， 蒲寶軍， 江運陳

(1.青海大學土木工程學院，西寧 810016； 2.東莞理工學院機械工程學院，東莞 523808； 3. 中鐵二院(成都)咨詢監(jiān)理有限責任公司， 成都 610031； 4. 中鐵十五局集團城市軌道交通工程有限公司， 洛陽 471002)

盾構(gòu)法進行地鐵隧道施工已經(jīng)十分廣泛，掘進參數(shù)的選擇尤為重要，而實際工程中，盾構(gòu)機掘進參數(shù)控制主要依靠盾構(gòu)司機和技術(shù)人員的經(jīng)驗，這對工程的質(zhì)量和安全是不利的。盾構(gòu)掘進過程，會產(chǎn)生海量數(shù)據(jù)，通過大數(shù)據(jù)技術(shù)對以往掘進施工參數(shù)進行統(tǒng)計挖掘，分析不同地質(zhì)條件下不同類型盾構(gòu)掘進參數(shù)的變化規(guī)律，使掘進參數(shù)選擇從經(jīng)驗上升為科學[1]。

中國華南地區(qū)地層條件變化多樣，盾構(gòu)掘進過程中復(fù)合地層和單一地層時常交替出現(xiàn)，目前對復(fù)合地層的掘進參數(shù)已有較多研究[2-4]，對某些特定的單一地層，如礫質(zhì)黏性土、全風化花崗石和富水圓礫地層等的掘進參數(shù)變化，以及針對微風化砂巖、沙礫巖的掘進技術(shù)，已經(jīng)有研究和分析[5-7]。針對土壓平衡盾構(gòu)在全斷面微風化灰?guī)r中的掘進參數(shù)分析及相關(guān)性分析，比較少見。針對主要的掘進參數(shù)，如掘進推力、刀盤扭矩及土倉壓力，前人進行了理論計算研究[8-10]，取得了理論上的計算結(jié)果，但是盾構(gòu)掘進過程是一個不斷變化的復(fù)雜過程，所以工程適應(yīng)性稍差，而利用大數(shù)據(jù)技術(shù)挖掘掘進參數(shù)之間的規(guī)律和聯(lián)系不失為一種解決辦法，如利用大數(shù)據(jù)和機器學習等方法研究和預(yù)測地表沉降等控制指標[11-12]。……