摘要

盾构开挖面前方地质进行实时识别有助于设置适当的盾构施工参数,减少盾构施工事故、保证隧道施工安全,从而确保隧道质量.传统的地质超前预报方法需要附加测试设备,占用施工空间和时间.本文提出一种基于主成分分析-高斯混合模型(PCA-GMM)的聚类分析方法,用盾构施工参数来识别地层特征.依托珠三角城际铁路三灶隧道工程,运用PCA-GMM模型探索盾构掘进参数与地层特征的联系,并用轮廓系数对聚类结果进行地层特征识别.PCA-GMM聚类模型确定盾构掘进参数与地层特征的联系基于力学相关性原理,因此能够很好地区分力学性质有较大差距的地层,将粉砂地层从淤泥质类土层(粉土层、黏土层)中区别开来,但难于区分力学性质差距不大的地层,如淤泥质粉土层与淤泥质黏土层.

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