基于和声搜索算法的隧道施工智能反馈优化方法及应用

摘要

受岩土体参数的复杂性与不确定性的影响，隧道工程的施工设计和施工安全问题往往过度依赖已有经验，难免造成一些不必要的财产损失与人员伤亡。传统隧道支护、锚固参数优化方法存在理论复杂、控制参数不易确定、计算过程收敛较慢、算法使用操作不易掌握等问题，使得在实际工程中很难得到广泛应用。
　　本文采用正交试验方法、数值计算方法、回归拟合方法与和声智能搜索算法结合施工现场监测位移进行智能反馈优化问题的研究，并建立基于该优化算法的岩土体参数与施工锚固参数智能反馈优化方法。然后以在建抚松隧道工程、大连地铁100标段学苑广场车站工程、大连地铁202标段东纬路站至春光街站区间盾构法施工隧道工程等为研究对象，对施工支护、锚固参数进行优化，研究在不同工程条件下优化方法的具体使用与操作流程。
　　通过对三项工程的研究分别提出优化方案，并与实际工程进行对比验证，讨论优化效果。并以此评价本优化方法在岩土工程中的适用性与可靠性。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 选题背景

1．2 国内外研究现状

1．3 本文主要研究内容

第2章 基础理论

2．1 正交试验方法与均匀试验方法

2．2 数值分析程序FLAC3D简介

2．3 隧道及地下工程施工方法

2．3．1 台阶法

2．3．2 洞桩法

2．3．3 盾构法

2．3．4 地下工程支护技术

2．4 工程现场监控测量

2．4．1 监测的意义和目的

2．4．2 监测的内容和方法

2．5 围岩参数反分析

第3章 基于和声搜索算法的反馈优化模型

3．1 和声搜索算法

3．1．1 简介

3．1．2 和声搜索算法的优化过程

3．1．3 和声搜索算法的验证与参数优选

3．2 基于和声搜索算法的反馈优化模型的建立

第4章 山岭隧道施工锚固参数优化

4．1 工程概况

4．1．1 工程地质

4．1．2 工程施工方法

4．1．3 监测成果分析

4．2 围岩参数反分析

4．2．1 分析模型的建立

4．2．2 基于正交设计的实验方案安排

4．2．3 围岩参数敏感性分析

4．2．4 正交试验结果的拟合回归

4．2．5 计算围岩力学参数

4．3 锚固参数优化

4．3．1 锚固参数敏感性分析

4．3．2 锚固参数的拟合

4．3．3 优化函数的构造

4．3．4 和声搜索算法优化计算

4．4 本章小结

第5章 洞桩法施工车站施工锚固参数优化

5．1 工程概况

5．1．1 工程地质

5．1．2 工程施工方法

5．1．3 监测成果分析

5．1．4 洞桩法的施工特点

5．2 围岩参数反分析

5．2．1 分析模型的建立

5．2．2 基于正交设计的实验方案安排

5．2．3 围岩参数敏感性分析

5．2．4 正交试验结果的拟合回归

5．2．5 计算围岩力学参数

5．3 锚固参数优化

5．3．1 锚固参数敏感性分析

5．3．2 锚固参数的回归拟合

5．3．3 建立锚固参数优化的数学模型

5．3．4 和声搜索算法优化计算

5．4 本章小结

第6章 盾构法隧道施工盾尾注浆参数优化

6．1 工程概况

6．1．1 工程地质

6．1．2 工程施工方法

6．1．3 监测成果分析

6．1．4 盾构法的施工特点

6．2 围岩参数反分析

6．2．1 分析模型的建立

6．2．2 基于正交设计的实验方案安排

6．2．3 围岩参数敏感性分析

6．2．4 正交试验结果的拟合回归

6．2．5 计算围岩力学参数

6．3 盾构注浆参数优化

6．3．1 盾构注浆参数敏感性分析

6．3．2 盾构注浆参数的回归拟合

6．3．3 建立盾构注浆参数优化的数学模型

6．3．4 和声搜索算法优化计算

6．4 本章小结

第7章 结论与展望

7．1 结论

7．2 展望

参考文献

致谢

参加的科研项目

研究生履历