盾构机施工参数优化分析

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1、密级：公开ＳＨＩＩＡ艺ＨＵＡＮＧＴＩＥＤＡＯＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＪ工学硕±学位论文盾构抗施工参数优化分析ＴｈｅＳｔｕｄｙｏｎｔｈｅＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎＰａｒａｍｅｔｅｒｓＯｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｏｆＳｈｉｅｌｄＭａｃｈｉｎｅｐ培养单位：机械工程学院专业：车辆工程研究生：刘哲错导教师：郝如江教授二〇—五年一月独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加标注和致

2、谢的地方夕ｈ论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得石家庄铁道大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签名二＾部白期：原．／＇Ｒ口关于论文使用授权的说明本人完全了解石家庄铁道大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部口送交论文的复印件和电子版本，允许论文被查阅和借阅，同意学校将论文加入《中国优秀博硕±学位论文全文数据库》和编入《中国

3、学位论文全文数据库》。本人授权石家庄铁道、大学，可１＾采用影印缩印或其他复制手段保存论文，可公布论文的全部或部分内容。（保密的论文在解密后应遵守此规定）。．＾户．）／２曰／作者签名；％期：剖＿心调＇人＇自：导签：＾师名期密级：公开工学硕士学位论文盾构机施工参数优化分析TheStudyontheConstructionParametersOptimizationofShieldMachine培养单位：机械工程学院专业：车辆工程研究生：刘哲指导教师：郝如江教授二○一五年一

4、月摘要摘要随着我国隧道工程进入大规模建设阶段，作为先进的隧道施工技术，盾构法施工的应用也日益广泛。在不同的地质条件下，盾构机的千斤顶压力、推进速度、刀盘转速、注浆量等工作参数的匹配对施工效率的影响很大，盾构机运行状态的好坏决定了施工的质量和进度，是施工企业安全生产、提高效益、树立形象、服务社会的重要因素。基于上述原因，本文开展了对盾构机施工参数优化的深入而系统研究。首先，介绍了盾构法施工技术的研究背景和发展现状，对土压平衡盾构机的主要结构、土压平衡盾构技术和盾构法施工引起的地表沉降机理做了较为详

5、细的研究，并结合工程实际，运用正交试验法，对盾构机施工参数进行了优化匹配和敏感度分析。然后将盾构机重要施工参数和当前沉降量作为输入量，下一阶段地表沉降量作为输出量，分别建立了基于BP神经网络和自适应神经模糊推理系统(ANFIS)的地表沉降预测模型，根据实时采集的盾构机施工参数和地表沉降数据，对预测模型进行了网络训练。训练误差达到期望后，对盾构施工引起的地表沉降进行了预测,预测结果与实际数据进行了比对和分析。实验结果表明，ANFIS在预测盾构施工引起的地表沉降方面具有很好的应用价值。神经网络和模糊

6、推理相结合的方法在地表沉降预测方面具有广阔前景和发展优势。在ANFIS沉降预测模型的基础上，详细讨论了盾构机重要施工参数与地表沉降之间的关系。重点研究了盾构机重要施工参数分别以及共同对地表沉降的影响规律，并提出了盾构机施工参数合理的设定范围。国内对于盾构机施工参数间关系和匹配的规律研究相对滞后，对于施工参数的匹配和地表沉降的控制仍然停留在经验阶段。本课题对于典型的地质条件和线路条件下的盾构机施工参数与地表沉降的关系进行总结分析。根据盾构施工参数状态对地表沉降做出科学预测并通过盾构机施工参数之间的

7、匹配优化，保证了开挖面的稳定，最大限度的减小地表沉降，对于盾构法施工具有较好的指导意义。关键词：盾构法隧道；施工参数；沉降预测；神经网络；模糊推理AbstractAbstractAsanadvancedtunnelconstructiontechnique,shieldtunneliswidelyusedinmassivetunnelprojectsacrossourcountry.Theshieldconstructionparameterssuchasjackpressure,advance

8、dspeed,rotationspeedofthecutter,groutingquantityhavegreatinfluenceonthequalityandprogressofthetunnelconstruction,whichplayanimportantroleinsafetyconstruction,workingefficiently,settinggoodimagesandservingsociety.Therefore,thispapermadeafurtherstudyon