地铁隧道施工地表沉降预测模型及实证研究
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摘要
随着地铁项目在我国的迅速发展,地铁隧道开挖引起的地表沉降越来越影响人们的日常生活,但由于土体介质的复杂性,国内外对于地表沉降规律的研究尚处于不成熟阶段。随着计算机技术的普遍应用,将海量的监测数据整理、分类、汇总,并与计算机软件相结合,预测地表最大沉降和时序沉降,总结地表沉降规律,为地铁施工的安全预警给予技术支持和理论指导,对提高地铁施工安全性有重要意义。
     本文在阅读大量国内外文献的基础上,并结合武汉地铁的建设背景,首先对地下工程特点、隧道施工方法给予介绍,分析总结了影响地表沉降的因素;其次介绍了BP神经网络模型的应用,并通过实证分析预测地铁隧道横断面地表最大沉降量,然后对影响因素进行敏感性分析。最后介绍了时间序列模型的建模方法,并通过实证分析预测横断面测点的时序沉降量。结合Matlab和Eviews软件的应用,分别从空间、时间角度对地表沉降进行预测,通过实证分析,两种预测模型取得了较好的拟合效果,可以应用于地铁施工安全预警系统。
     本文的研究涉及到土木工程、计算机技术、计量经济学、工程管理等各个学科的交叉与融合,提出了两种预测模型并实证分析,将BP神经网络时间序列的相关理论应用到地铁项目的建设中,为推动地铁隧道施工地表沉降规律的研究具有重要的现实意义。
With the metro project in China's rapid development, surface settlement caused by subway tunnel excavation affect people's daily lives increasingly. But because of the complexity of the soil media, surface settlement is still in the immature stage. With the widespread application of computer technology, mass of monitoring data will be sorted, classified, summarized, and combined with computer software to predict the maximum settlement and the timing of surface settlement, to provide technical support and theoretical guidance for the safety warning of the metro construction. To improve the safety of subway construction is important.
     In this thesis, on the basis of literature reading, combined with the background of Wuhan subway construction. Firstly, the characteristics of the underground tunnel and construction method are introduced. Factors of ground settlement are analyzed and summarized. Secondly, introduce the application of BP neural network model, through empirical analysis, to predict the maximum settlement and the factors sensitivity analysis. Finally, introduce time series modeling method, through empirical analysis, to predict the timing of settlement monitoring points. Combined with applications of the Matlab and the Eviews software, this thesis predicts surface settlement from space, time respectively. Through empirical analysis, the two made a good prediction model fitting results and can be applied to the safety warning system of subway construction.
     This study relates to civil engineering, computer technology, econometrics, project management, etc. Two prediction models are proposed. BP neural network theory and time series theory are applied to the subway construction, to promote the research of surface settlement by subway tunnel has important practical significance.
引文
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