基于支持向量机的隧道围岩位移变形预测分析研究

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1、分类号U456单位代码10618密级公开学号2120970002专业硕士学位论文基于支持向量机的隧道围岩位移变形预测分析研究研究生姓名：陈桦深导师姓名及职称：王先义副教授申请专业学位类别工程硕士学位授予单位重庆交通大学论文提交日期2015年4月20日专业领域名称建筑与土木工程论文答辩日期2015年6月7日2015年6月10日ResearchondisplacementdeformationpredictionoftunnelsurroundingrockBasedonSupportVcetorMac

2、hineADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：ChenHuashenSupervisor：Prof.WangXianyiChongqingJiaotongUniversity,Chongqing,China重庆交通大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所。己经发取得的成果除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要

3、贡献的个人和集体，均己在文中明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：？策亦华；榮日期年＾月日＾重庆交通大学学位论文化权使用巧权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被査閱和借痴。本人授权重レ庆交通大学可ッ将本学位论文的全部内容编入有关数据库进行检索，可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。同时授权中国科学技术信息研巧所将本人学位论文

4、收录到《中国学位论文全文数据库》，并进行信息服务（包括但不限于汇编、复、。制发行、信息网络传播等），同时本人保留在其他媒体发表论文的权利＂片《一学位论文作者签名；？《亦於象指导教师签名；３日期－日：式年＾月旧日期；年ｂ月口／Ｊ＞巧？＾本人同意将本学位论文提交至中国学术期刊光盘版电子杂志社ＣＮＫＩ系列数掘库（）中全文发布，并按《中国优秀博硕±学位论文全文数据库出版章程》规定享受相关权益。＾的筹指导教师签名学位论文作者签名；；（；日期－；細年＾月日日期：年ｋ月日

5、）兴怎气＾摘要新奥法是隧道工程建设中广泛使用的方法。监控量测是新奥法中的重要组成部分，量测的数据能够体现隧道围岩的变形状态，依托监测数据对隧道围岩的变形进行预测能够很好的为隧道的设计和施工提供参考价值，现今的位移反演分析能够对隧道进行一定范围内的预测，但反演分析主要依托在沉降稳定值的反推与邻近界面的材料特性相似性上，有一定的滞后性不能满足工程建设中时间投资上的要求。利用量测数据的自规律性对位移变形进行预测的研究还较少。针对位移变化的时间序列预测上，本文依托统计学习理论中的支持向量机开展研究，主要工作

6、有：①介绍了支持向量机的理论基础与具体的推导过程，利用阳宗隧道的位移监测数据实例分析了不同超参数组合下的支持向量机性能，提出了参数选择的方法与依据。对比了多项式回归预测与递归最小二乘法预测的差异，并用MATLAB编程依托推导的原理进行了计算分析，结果表明支持向量机具有较好的稳定性。②以京珠高速公路温泉隧道位移非线性时间序列预测为例子，对比了不同特征表现形式下的RBF核支持向量机预测性能。分析结果表明，采用累加和的位移表现形式能有效提升RBF核函数下的支持向量机预测性能，对比了传统归一化方法与对数空间

7、映射的差异性，分析结果表明对于同一个映射空间下的子集选择RBF核函数不敏感。③针对RBF核函数优良的特性，通过小波理论与核函数的特性构造出了Morlet小波核函数，并经过溪洛渡电站隧道的监测数据的分析验证，Morlet小波核函数在监测频率不同的位移变形预测分析上，有较好的预测性能。关键词：围岩位移,时间序列预测,支持向量机,小波核函数；IABSTRACTNATMtunnelconstructionmethodiswidelyused.MonitoringandMeasurementNATMisani

8、mportantcomponentpartofthemeasureddatacanreflectthestateoftunnelrockdeformation,relyingonmonitoringdatatopredictthedeformationoftunnelsurroundingrockcanbeagoodreferencevalueforthedesignandconstructionofthetunnelnowadaysdisplacementbacka