[發(fā)明專利]一種基于樸素貝葉斯的隧道掌子面穩(wěn)定性快速判定方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011154623.6
• 申請日: 2020-10-26
• 公開（公告）號: CN112182729A
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李斌
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢理工大學(xué)
• 主分類號: G06F30/13
• 分類號: G06F30/13;G06F30/27;G06F111/08;G06F119/02
• 代理公司: 武漢科皓知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 羅飛

1.一種基于樸素貝葉斯的隧道掌子面穩(wěn)定性快速判定方法，其特征在于，包括：

S1：根據(jù)隧道掌子面穩(wěn)定性的影響因素，確定n個隧道掌子面，其中，隧道掌子面穩(wěn)定性的影響因素包括隧道埋深、隧道直徑、土體粘聚力和土體摩擦角，n為大于1的正整數(shù)；

S2：采用強(qiáng)度折減法對確定出的n個隧道掌子面進(jìn)行數(shù)值計算，獲得每個隧道掌子面的強(qiáng)度折減系數(shù)，其中，強(qiáng)度折減系數(shù)的數(shù)值大于等于1時，表示隧道掌子面為穩(wěn)定狀態(tài)，否則，隧道掌子面為不穩(wěn)定狀態(tài)；

S3：根據(jù)計算出的強(qiáng)度折減系數(shù)是否大于等于1，將n個隧道掌子面分成n₁個不穩(wěn)定的隧道掌子面和n₂個穩(wěn)定的隧道掌子面，其中，n₁+n₂＝n；

S4：分別計算不穩(wěn)定的隧道掌子面的先驗概率和穩(wěn)定的隧道掌子面的先驗概率，其中，不穩(wěn)定的隧道掌子面的先驗概率為不穩(wěn)定隧道掌子面數(shù)量在n個隧道掌子面中所占的比例，穩(wěn)定的隧道掌子面的先驗概率為穩(wěn)定的隧道掌子面數(shù)量在n個隧道掌子面中所占的比例，并計算不穩(wěn)定的隧道掌子面中每種影響因素的概率密度函數(shù)以及穩(wěn)定的隧道掌子面中每種影響因素的概率密度函數(shù)；

S5：對于待判定的隧道掌子面，根據(jù)步驟S4中方法計算出不穩(wěn)定狀態(tài)下和穩(wěn)定狀態(tài)下的先驗概率和概率密度函數(shù)，并根據(jù)不穩(wěn)定狀態(tài)下的先驗概率和概率密度函數(shù)計算待判定的隧道掌子面的不穩(wěn)定概率，根據(jù)穩(wěn)定狀態(tài)下的先驗概率和概率密度函數(shù)計算待判定的隧道掌子面的穩(wěn)定概率；

S6：根據(jù)待判定的隧道掌子面的不穩(wěn)定概率與穩(wěn)定概率之間的關(guān)系，對待判定的隧道掌子面進(jìn)行穩(wěn)定性判定。

2.如權(quán)利要求1所述的隧道掌子面穩(wěn)定性快速判定方法，其特征在于，步驟S2包括：

S2.1：根據(jù)影響因素的大小對各個影響因素進(jìn)行組合；

S2.2：采用強(qiáng)度折減法對進(jìn)行因素組合后的隧道掌子面進(jìn)行數(shù)值計算，獲得對應(yīng)的強(qiáng)度折減系數(shù)，計算方法為：

其中，c和表示與隧道掌子面對應(yīng)的土體粘聚力和土體摩擦角,c_cr和表示掌子面處于極限狀態(tài)時的臨界粘聚力和臨界內(nèi)摩擦角，當(dāng)計算得到的強(qiáng)度折減系數(shù)大于等于1時，表明隧道掌子面初始狀態(tài)為穩(wěn)定狀態(tài)，當(dāng)計算得到的強(qiáng)度折減系數(shù)小于1時，表明隧道掌子面初始狀態(tài)為不穩(wěn)定狀態(tài)。

3.如權(quán)利要求1所述的隧道掌子面穩(wěn)定性快速判定方法，其特征在于，S4包括：

S4.1：計算不穩(wěn)定的隧道掌子面的先驗概率和穩(wěn)定的隧道掌子面的先驗概率，計算公式為：

P(穩(wěn)定)＝n₂/(n₁+n₂)，P(不穩(wěn)定)＝n₁/(n₁+n₂)

其中，P(穩(wěn)定)表示穩(wěn)定的隧道掌子面的先驗概率，P(不穩(wěn)定)表示不穩(wěn)定的隧道掌子面的先驗概率；

S4.2：根據(jù)不穩(wěn)定的隧道掌子面的標(biāo)準(zhǔn)差、方差計算不穩(wěn)定的隧道掌子面中每種影響因素的概率密度函數(shù)，根據(jù)穩(wěn)定的隧道掌子面的標(biāo)準(zhǔn)差、方差計算穩(wěn)定的隧道掌子面中每種影響因素的概率密度函數(shù)。