盾构掘进参数的数据分析及优化研究

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1、密级：公开论文类型：应用研究工程硕士学位论文盾构掘进参数的数据分析及优化研究DataAnalysisandOptimizationofShieldTunnelingParameters培养单位：机械工程学院专业领域：机械工程学生姓名：苏兴校内导师：马怀祥教授校外导师：董君卯教授级高工二○一八年六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，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，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

2、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：日期：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门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《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》和编入《中国学位论文全文数据库》。本人授权石家庄铁道大学，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文，可以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)作者签名：日期：导师签名：日期：摘要随着我国城市建设的发展，隧道工程进入大规模建设阶段，盾构工法这种先进

3、的隧道施工技术也在隧道建设中广泛使用。国内外跨海越江隧道工程的增加，使大直径泥水盾构的使用频率大幅上升，并向着超深、超大直径方向发展。实现大直径、超大直径泥水盾构掘进参数在不同地质条件下的相关性、规律性分析和主要掘进参数的优化预测，对于保障安全施工、提高施工效率和减少工程成本均具有重要意义。本文以南京长江隧道作为工程背景，将隧道工程分为八个地层段，对每个地层段的地质情况和掘进数据进行统计归纳，对每个地层段主要掘进参数的分布情况、关联特征和参数优化预测等内容进行了相应研究，主要研究内容如下：(1)分析了南京长江隧道工程地质情况，并对盾构主要穿越的五大

4、地层的地层土壤特征和物理力学性质进行介绍。根据地质状况和工程施工经验，用八个地层段将左线隧道工程进行合理划分，并且对每个地层段的情况进行了介绍。(2)综合海瑞克泥水盾构特点和对掘进参数研究的相关论文，选取六个主要掘进参数进行分析。根据拉依达准则和盾构施工状态对左线数据进行处理筛选，将主要掘进参数进行横向和纵向统计分析，得出相关结论。(3)基于泥水盾构掘进参数实测数据，用数理统计的方法对主要参数进行相关性分析。利用曲线拟合估计和多元线性回归方法，以推进速度为因变量，其他掘进参数为自变量，建立不同地层段的推进速度的数学模型，以右线数据进行误差分析，判断

5、模型的准确度。(4)鉴于推进速度多元回归分析模型的误差较大，且对其影响的主要掘进参数在各地层段不统一的情况，利用人工神经网络对掘进参数进行预测，运用大量训练样本，建立推进速度的BP神经网络预测模型，使预测误差更小，对多元回归分析推进速度模型的预测结果进行优化，并根据预测结果对模型进行评价。关键词：掘进参数；泥水盾构；回归分析；曲线估计；神经网络；预测分析AbstractWiththedevelopmentofurbanconstructioninChina,thetunnelprojecthasenteredalarge-scaleconstruc

6、tionstage,andtheadvancedtunnelconstructiontechnologyofshieldconstructionmethodisalsowidelyusedintunnelconstruction.Theincreaseofcross-seacross-rivertunnelprojectsathomeandabroadhasgreatlyincreasedthefrequencyoftheuseoflarge-diameterslurryshields,andhasgrowntowardultra-deepands

7、uper-diameter.Realizingthecorrelationandregularityanalysisoftheparametersofthelarge-diameterandultra-large-diameterslurryshieldtunnelingunderdifferentgeologicalconditionsandtheoptimizationandpredictionofthemainexcavationparametersareofgreatsignificanceforensuringsafeconstructi

8、on,improvingconstructionefficiencyandreducingengineeringcosts