基于人工智能变形预测隧道坍塌失效概率评估方法

吴波, 丘伟兴, 徐世祥, 蔡俊华, 李贻材, 张耀

地球科学 ›› 2024, Vol. 49 ›› Issue (11) : 4204-4215.

基于人工智能变形预测隧道坍塌失效概率评估方法

  • 吴波, 丘伟兴, 徐世祥, 蔡俊华, 李贻材, 张耀
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摘要

当隧道坍塌事故发生时,决策者往往没有足够的反应时间去采取相应的加固措施.超前预测隧道坍塌失效概率已成为隧道工程建设的关键问题.为了超前评估隧道坍塌失效概率并及时预警,本研究提出了一种多数据融合方法.该方法将云模型(CM)、多输出高斯过程回归(MOGPR)和改进的D-S理论相结合.通过融合多项监测数据(拱顶位移、水平收敛位移),减少数据的不确定性,提高评估结果的准确性和鲁棒性.此外,利用人工智能预测的围岩变形作为信息源,得到超前的坍塌失效概率评估.并将该方法运用于金珠帕隧道,为决策者提供更多的响应时间.最终,围岩支护只产生少量的变形裂缝,避免了隧道坍塌的发生.

关键词

隧道坍塌 / 失效概率评估 / 云模型 / D-S理论 / 多输出高斯过程回归 / 安全工程 / 工程地质

中图分类号

U458.3

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吴波, 丘伟兴, 徐世祥, 蔡俊华, 李贻材, 张耀. 基于人工智能变形预测隧道坍塌失效概率评估方法. 地球科学. 2024, 49(11): 4204-4215

基金

国家自然科学基金项目(Nos.52168055,51678164); 江西省自然科学基金项目(No.20212ACB204001); 广西自然科学基金项目(No.2018GXNSFDA138009)

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