基于數(shù)據(jù)挖掘的隧道施工地表沉降規(guī)律研究.pdf

1、大規(guī)模的地鐵建設(shè)緩解了城市交通壓力,卻激發(fā)了城市巖土工程的安全風險。巖土工程問題的復雜性促使工程領(lǐng)域迫切的需要一套系統(tǒng)化的方法積累工程經(jīng)驗、探索工程規(guī)律、利用工程知識。本文遵循知識管理的技術(shù)路線,針對地鐵隧道工程領(lǐng)域最受人關(guān)注的地表沉降指標,提出了一套從數(shù)據(jù)到智慧的系統(tǒng)化研究方法,該方法既有助于工程經(jīng)驗的積累,也為現(xiàn)場安全決策提供支持。
　　首先,本文構(gòu)建了面向隧道施工地表沉降分析的時空情境多維數(shù)據(jù)倉庫,將零散的多源異構(gòu)數(shù)據(jù)整合成

2、集成情境的價值信息。在從數(shù)據(jù)到信息的轉(zhuǎn)換過程中,本文創(chuàng)新性地提出了地表沉降增長的Logistic模型;基于該模型,本文運用非線性回歸及隨機借補技術(shù)解決了沉降監(jiān)測數(shù)據(jù)不等距缺失問題;本文還運用離散小波變換技術(shù)濾除了日沉降中的監(jiān)測誤差,綜合提升了數(shù)據(jù)的質(zhì)量和信息的價值。
　　基于上文構(gòu)建的時空情境多維數(shù)據(jù)倉庫,本文進一步從時間、空間、情境等多個視角挖掘了地表沉降規(guī)律,提煉了能夠指示地表沉降安全風險的相關(guān)指標。在從信息到知識的轉(zhuǎn)換過程中

3、,本文創(chuàng)新性地提出了雙隧道沉降槽模型,并運用Levenberg-Marquardt方法解決了該模型的非線性擬合問題;基于大量的擬合結(jié)果,本文發(fā)現(xiàn)了沉降槽寬度的時不變性及其與地質(zhì)水文分布的相關(guān)性;本文還提出了地層損失的計算方法,得出了地層損失的分布情況和增長規(guī)律。
　　最后,綜合運用前文得到的地表沉降時、空、情境規(guī)律,本文建立了地表沉降安全風險預警機制以指導工程實踐。在這一從知識到智慧的轉(zhuǎn)換過程中,本文創(chuàng)新性地提出了地表沉降風險分級