盾构下穿既有隧道位移控制施工参数多目标优化

作者：曾铁梅; 王金峰; 吴贤国; 田金科^*; 陶文涛; 杨赛; 陈彬

来源：铁道标准设计, 2022, 66(02): 98-104.

DOI：10.13238/j.issn.1004-2954.202012040002

• 盾构隧道
• 下穿施工
• 变形
• 盾构施工参数
• 优化控制
• GA-LSSVM
• NSGA-Ⅱ

盾构施工下穿既有隧道工程建设规模日益扩大,为研究盾构隧道下穿对既有隧道的安全影响和变形控制,建立GA-LSSVM与NSGA-Ⅱ算法相结合的多目标优化模型,以主要盾构施工参数为研究对象,对下穿施工引起的既有隧道底部水平和沉降变形为控制目标,进行施工参数优化控制分析。首先,基于收集的土仓压力、泡沫量、同步注浆量等6个盾构施工参数及对应的隧道底部位移样本数据;然后,利用GA改进LSSVM模型实现既有隧道底部水平和沉降位移高精度预测,并将GA-LSSVM预测得到的盾构施工参数诱发下穿既有隧道变形的非线性映射关系,作为NSGA-II适应度函数;最后,建立NSGA-II调用GA-LSSVM非线性预测函数的一套完整智能算法框架,结合数据范围进行施工参数多目标优化。以某地铁项目为例,研究结果表明,盾构下穿既有隧道底部水平和沉降位移预测模型泛化能力强、预测效果快速精确,通过多目标优化得到的盾构参数组合符合工程实际要求,既有隧道水平位移和沉降位移分别减小了约34%和10%,隧道变形得到有效控制。

• 单位
  华中科技大学; 武汉地铁集团有限公司