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一种盾构掘进诱发地面塌陷的动态智能预警方法 

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申请/专利权人:南京大学

摘要:本发明公开了一种盾构掘进诱发地面塌陷的智能动态预警方法,包括以下步骤:数据获取、特征提取、模型建立、预测预警。数据获取包括获取工程地质条件、水文地质条件、隧道几何特征、盾构施工参数等特征因素和地面沉降数据;特征提取通过随机森林模型提取主要特征;模型建立使用多因素泰勒级数扩展卡尔曼滤波融合特征因素,通过差分进化算法优化各特征因素权重系数;预测预警利用模型预测下一时间步地面沉降,依据梯度比准则识别灾变奇点,进行地面塌陷预警。本发明结合多源数据融合技术和灾变理论,用以解决盾构机穿越复合地层时难以预警地面塌陷灾害的问题,辅助盾构控制中心参数设置与决策,提升施工安全与效率。

主权项:1.一种盾构掘进诱发地面塌陷的智能动态预警方法,其特征在于,包括以下步骤:数据获取、特征提取、模型建立、预测预警;所述数据获取包括:在地质勘察阶段获取工程地质条件和水文地质条件,在隧道设计阶段获取隧道几何特征,在盾构施工阶段获取盾构施工参数和地面沉降数据,构建特征集;所述特征提取利用随机森林算法计算各特征因素在不同时间对地表沉降的重要性,取最重要的若干因素和时间因素作为主要特征;所述模型建立用于建立地面沉降动态预测模型;所述预测预警根据建立的地面沉降动态预测模型以迭代预测下一时间步的沉降量,并根据梯度比准则识别灾变奇点,对地面塌陷发出预警信号。

全文数据:

权利要求:

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