›› 2014, Vol. 299 ›› Issue (2): 490-496.

• 岩土工程研究 • 上一篇    下一篇

桥基隧道明挖施工多元信息集成智能方法与应用

姜谙男1,沙权贤2,宋战平2,李 鹏1,吴 彪2   

  1. 1.大连海事大学 道路与桥梁工程研究所,辽宁 大连 116026;2.中铁十三局第一工程有限公司,辽宁 大连 116033
  • 收稿日期:2012-11-20 出版日期:2014-02-11 发布日期:2014-02-18
  • 作者简介:姜谙男,男,1971年生,博士,教授,主要从事地下工程稳定性分析、施工控制、灾害防治等研究与教学工作
  • 基金资助:

    国家自然科学基金(No. 51079010);中央高校基本科研业务费资助项目(No. 2011JC012,No. 2012TD015)

Integrate intelligent method for multi message of tunnel open excavation adjoining bridge pile

JIANG An-nan1, SHA Quan-xian2, SONG Zhan-ping2, LI Peng1, WU Biao2   

  1. 1. Highway and Bridge Engineering Institute, Dalian Maritime University, Dalian, Liaoning 116026, China; 2. China Railway 13th Bureau Group 1st Engineering Co. Ltd., Dalian, Liaoning 116033, China
  • Received:2012-11-20 Online:2014-02-11 Published:2014-02-18

摘要: 针对大连地铁香工街车站明挖施工邻接桥桩的问题,构建施工远程信息自动化监测体系,进行静力水准仪、电子测斜仪、电子轴力计等传感器布置,获得施工过程多元信息。基于Visual C#.Net平台自主开发了集成智能分析系统,引入支持向量机和差异进化算法,建立三维力学参数反分析和时间序列预测方法。该软件系统包括数据操作、反馈分析、数据报警和可视化输出的模块。将该方法系统应用于大连地铁香工街车站施工过程,进行多元信息采集,利用实际监测的信息数据,调用系统差异进化算法进行第2层和第3层岩石弹性参数搜索,反馈计算值与监测值的最大相对误差为8.23%,进而简化了倒换撑方案。然后通过对QCJ-13-01桥墩监测数据的DE-SVM非线性时间序列预测和超前报警,及时采取隔离桩措施,有效地控制了桥桩变形。该方法系统集自动化远程监测硬件技术和计算智能分析功能于一体,为类似复杂地下工程信息化施工提供先进有效的途径。

关键词: 明挖, 多元信息, 时间序列预测, 集成智能, 支持向量机

Abstract: Aiming at the problem of open excavation adjoining bridge piles of Xianggong station construction of Dalian subway line No. 2, the paper constructed the remote automatic monitoring system, arranged the sensors of static force level, electronic yaw equipments and electronic axial force meter, etc. to monitor the information of construction process. Based on Visual C#. Net platform, an intelligent analysis system is developed combining support vector machine and differential evolution algorithm, three- dimensional mechanical parameters back analysis method and time series forecast method are constructed, the software includes four modules of data operation, feedback analysis, data forecast and visualization display. The method and system are applied to the open excavation of Xianggong station. The multiunit messages are collected, then based on the monitoring data, the elastic parameters of the second layer and the third layer are identified by differential evolutionary algorithm; the maximal relative error between the results of feedback calculation and monitoring data is 8.23%. The supporting schemes in the excavation process are simplified accordingly. Furthermore, the sedimentation of bridge pier QCJ-13-01 is forecasted and alarmed by DE-SVM nonlinear time series model; and the measurement of micro tubular insulating piles is adopted at once, which can control the bridge pier settlement effectively. The method combines advanced hardware technology and software analysis function, providing effect approach for complex underground engineering.

Key words: open excavation, multiunit message, time series prediction, integrate intelligence, support vector machine

中图分类号: 

  • U 45
[1] 阮永芬, 高春钦, 刘克文, 贾荣谷, 丁海涛, . 基于粒子群算法优化小波支持向量机的 岩土力学参数反演[J]. 岩土力学, 2019, 40(9): 3662-3669.
[2] 成 帅,李术才,李利平,石少帅,周宗青,袁永才. 基于多元监测信息融合分析的突水灾害状态判识方法[J]. , 2018, 39(7): 2509-2517.
[3] 王昌硕,王亮清,葛云峰,梁 烨,孙自豪,董曼曼,张 楠. 基于统计参数的二维节理粗糙度系数非线性确定方法[J]. , 2017, 38(2): 565-573.
[4] 王建华,李江腾,廖 峻, . 土钉墙+排桩在明挖隧道深基坑支护中的几个问题[J]. , 2016, 37(4): 1109-1117.
[5] 李 宁 ,王李管 ,贾明涛 ,陈建宏 ,谭正华,. 改进遗传算法和支持向量机的岩体结构面聚类分析[J]. , 2014, 35(S2): 405-411.
[6] 曹 净,丁文云,赵党书,宋志刚,刘海明. 基于LSSVM-ARMA模型的基坑变形时间序列预测[J]. , 2014, 35(S2): 579-586.
[7] 范思遐,周奇才,熊肖磊,赵 炯. 基于多核模式的隧道沉降预测[J]. , 2013, 34(S2): 291-298.
[8] 叶勇军,丁德馨,李广悦,宋键斌,李 峰. 堆浸铀矿堆液体饱和渗流规律的研究[J]. , 2013, 34(8): 2243-2248.
[9] 李启月 ,许 杰 ,王卫华 ,陈星明 ,张 君 . 基于数学形态学多尺度分析的顶板下沉量预测[J]. , 2013, 34(2): 433-438.
[10] 何婷婷 ,尚岳全 ,吕 庆 ,任姗姗 . 边坡可靠度分析的支持向量机法[J]. , 2013, 34(11): 3269-3276.
[11] 张明远 ,宋华珠 ,李 彬 ,李 艳 . 基于ICA-SVM的超长大直径钢管桩承载力预测[J]. , 2012, 33(9): 2759-2764.
[12] 郑志成 ,徐卫亚 ,徐 飞 ,刘造保 . 基于混合核函数PSO-LSSVM的边坡变形预测[J]. , 2012, 33(5): 1421-1426.
[13] 林大超 ,安凤平 ,郭章林 ,张立宁. 滑坡位移的多模态支持向量机模型预测[J]. , 2011, 32(S1): 451-0458.
[14] 董 辉 ,侯俊敏 ,傅鹤林 ,杨果岳. 基于范例推理的公路隧道拱顶变形时序支持向量机外延预测[J]. , 2011, 32(7): 2099-2105.
[15] 井彦林,仵彦卿,林杜军,李晓光,张志权. 基于最小二乘支持向量机的黄土湿陷性预测挖掘[J]. , 2010, 31(6): 1865-1870.
Viewed
Full text


Abstract

Cited

  Shared   
  Discussed   
[1] 谭贤君,陈卫忠,杨建平,杨春和. 盐岩储气库温度-渗流-应力-损伤耦合模型研究[J]. , 2009, 30(12): 3633 -3641 .
[2] 魏 星,王 刚,余志灵. 交通荷载下软土地基长期沉降的有限元法[J]. , 2010, 31(6): 2011 -2015 .
[3] 温世亿,李静,苏霞,姚雄. 复杂应力条件下围岩破坏的细观特征研究[J]. , 2010, 31(8): 2399 -2406 .
[4] 毛 宁,张尧亮. 经验公式简便求法典型实例[J]. , 2010, 31(9): 2978 -2982 .
[5] 余天堂. 模拟三维裂纹问题的扩展有限元法[J]. , 2010, 31(10): 3280 -3285 .
[6] 刘 杰,李建林,屈建军,陈 星,李剑武,骆世威. 基于卸荷岩体力学的大岗山坝肩边坡水平位移发育的多因素影响分析[J]. , 2010, 31(11): 3619 -3626 .
[7] 李伟华,赵成刚,杜楠馨. 软弱饱和土夹层对地铁车站地震响应的影响分析[J]. , 2010, 31(12): 3958 -3963 .
[8] 韩现民. 西格二线关角隧道浅埋砂层段施工技术及力学效应研究[J]. , 2010, 31(S2): 297 -302 .
[9] 蒋臻蔚,彭建兵,王启耀. 西安市地铁3号线不良地质问题及对策研究[J]. , 2010, 31(S2): 317 -321 .
[10] 刘用海,朱向荣,常林越. 基于Casagrande法数学分析确定先期固结压力[J]. , 2009, 30(1): 211 -214 .