[發明專利]用于地鐵車站拱蓋法施工臨時支撐拆除長度確定的方法

有效

• 申請號: 202010117569.1
• 申請日: 2020-02-25
• 公開（公告）號: CN111305899B
• 公開（公告）日: 2021-09-14
• 發明（設計）人: 姜諳男;虢新平;張子龍;徐成權;李世安;杜華林;陳強;郭萬根;戎卓;謝天祥;高俊峰;于海;王洪龍;王巖
• 申請（專利權）人: 大連海事大學
• 主分類號: E21F17/00
• 分類號: E21F17/00;E21F17/18;E21D20/00;G06T17/20;G06F30/13;G06F30/23;G06N20/00
• 代理公司: 大連至誠專利代理事務所(特殊普通合伙) 21242
• 代理人: 涂文詩;鄧珂

本發明實施例公開了一種用于地鐵車站拱蓋法施工臨時支撐拆除長度確定的方法，其包括：S1、在拆除之前在巖體內部打入錨桿；S2、獲取初始地表沉降量及初始拱頂沉降量；S3、拆除部分臨時支撐并獲取對應的地表沉降量及拱頂沉降量；S4、創建三維數值模型；S5、基于第一原始訓練集創建第一隨機森林預測模型；S6、基于第一隨機森林預測模型，獲取對應的地鐵車站施工現場的圍巖參數；S7、基于第二原始訓練集創建第二隨機森林預測模型；S8、通過所述第二隨機森林預測模型確定當前對應的臨時支護的拆除長度值，并進行臨時支護的拆除施工。本發明可動態的確定臨時支撐拆除的長度，對保障支護結構安全，促進安全施工具有重要意義。

技術領域

本發明涉及地鐵車站施工技術領域，尤其涉及一種用于地鐵車站拱蓋法施工臨時支撐拆除長度確定的方法。

背景技術

在地鐵車站拱蓋法施工過程中，對于臨時支撐的拆除長度的選取尤為關鍵，在臨時支撐拆除過程中，伴隨著應力的釋放和應力的轉換以及應力的重分布，臨時支撐拆除長度過長會導致應力轉換過度劇烈，導致結構失穩，拆除長度過短會導致施工進度過慢，在施工過程中并未有對臨時支撐拆除的長度確定的方法，在施工過程中通常根據施工經驗對臨時支撐進行拆除。

而今一些比較成熟的機器學習算法已經廣泛地應用于各個領域的數據分析中，眾多學者對機器學習算法在地下工程施工中的應用進行了研究，并且取得了良好的進展。

通過機器學習算法對已有的數據庫進行分析，獲取數據之間的對應關系。但在機器學習算法在地下工程中的應用中，在通過數值模擬構建樣本形成數據庫的過程中，數值模擬必須以合理的力學參數為基礎，而由室內試驗或原位試驗測試巖體相關力學參數費用較高，而且難以反映整個工程范圍內的真實情況，確定的力學參數與實際情況均有較大偏差，圍巖參數的確定是保證樣本庫準確的保證。

在機器學習算法中，其中基于隨機森林的方法因其識別精度高和計算時效性強而廣受的關注。并且與其他預測算法相比較,計算簡單,模型穩定,隨機森林模型的預測結果具有更精確的預測準度。但在選用隨機森林算法時，對于其參數的選取存在人為選擇的盲目性，參數選取不合理會降低隨機森林算法的準確度及計算效率，怎樣改進已有機器學習算法提高模型效果都是需要進一步研究的問題。

發明內容

基于此，為解決現有技術所存在的不足，特提出了一種用于地鐵車站拱蓋法施工臨時支撐拆除長度確定的方法。

一種用于地鐵車站拱蓋法施工臨時支撐拆除長度確定的方法，其包括：

S1、在臨時支撐拆除之前，在臨時支撐頂部的兩側各將一根錨桿打入巖體內部，并對錨桿施加一定的預應力；

S2、獲取臨時支撐拆除之前的初始地表沉降量及初始拱頂沉降量；

S3、拆除部分臨時支撐，并在拆除過程實時監測地表沉降量及拱頂沉降量，并獲取因臨時支撐拆除造成的地表沉降量及拱頂沉降量，所述地表沉降量及拱頂沉降量即為將獲得地表沉降量及拱頂沉降量的監測值分別減去各自對應的初始地表沉降量及拱頂沉降量；

S4、根據車站支護結構設計方案及車站所處的地質條件創建三維數值模型；

S5、創建用于確定圍巖參數的第一原始訓練集，基于第一原始訓練集，創建第一隨機森林預測模型；其中，所述第一原始訓練集是確定出圍巖參數取值范圍后，選取一定的圍巖參數數據形成相應的正交方案，并利用所述三維數值模型根據拆除部分臨時支撐時的施工過程進正交數值模擬后，獲取模擬過程中產生的地表沉降量及拱頂沉降量，形成的以地表沉降及拱頂沉降為輸入，圍巖參數為輸出的訓練集；所述圍巖參數至少包括彈性模量、粘聚力、內摩擦角及泊松比；

S6、確定出拆除部分臨時支撐時所造成的地表沉降增量及拱頂沉降增量，并將所述地表沉降增量及拱頂沉降增量輸入到所述第一隨機森林預測模型以獲取對應的地鐵車站施工現場的圍巖參數；