土压平衡盾构施工引起的地表沉降非线性预测与控制分析

摘要：21世纪初期到中叶,是我国大规模建设城市地铁的年代,已经被实践所证明。土压平衡盾构是地铁建设中常采用的施工方法,本文结合长沙地铁二号线施工经验,针对土压平衡盾构施工引起的地表沉降这一问题开展研究,力图从土压平衡盾构的施工参数控制的角度,实现对隧道上方地表沉降控制。在此过程中,开展的研究如下： 1、根据前人已有的研究,从隧道几何因素、地层条件及施工参数三个方面,对影响地表沉降因素进行总结。 2、对长沙地铁二号线盾构施工区间的地表沉降规律进行分析,盾构掘进参数进行总结,得到了一些关于地铁二号线土压平衡盾构施工的一些规律,用于后续类似工程中的地表沉降预测及控制。 3、结合已有的区间数据,以BP神经网络为地表沉降预测工具,以遗传算法(GA)为掘进参数优化方法。结合C#强大的界面编程、执行高效等优点,Matlab强大的数据处理及图形绘制能力,编制有效的地表沉降预测及控制软件——地表沉降神经网络预测及控制。 4、基于长沙地铁二号线盾构区间地表沉降监测断面已有的数据,以编制的“地表沉降神经网络预测及控制”软件为工具,建立地表沉降影响因子与地表沉降特征之间的网络非线性关系,用于长沙地铁一号线涂家冲～铁道学院盾构施工区间地表沉降预测。 5、从遗传算法全局寻优的特点着手,对长沙地铁一号线涂家冲盾构施工区间下穿京广铁路段、长株潭城际铁路下穿湘江防洪大堤段的盾构掘进参数进行优化,给予施工以建议及指导。