基于神经网络和演化算法的土石坝位移反演分析 被引量：38

1

作者 张丙印 袁会娜 李全明 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第4期547-552,共6页

构造了基于综合应用人工神经网络和演化算法的位移反演分析方法。该法使用具有较强非线性映射能力的神经网络模型代替有限元计算,提高了计算效率。采用演化算法和Vogl快速算法,同时优化神经网络的结构和权值,增加其适应性并加快训练速度... 构造了基于综合应用人工神经网络和演化算法的位移反演分析方法。该法使用具有较强非线性映射能力的神经网络模型代替有限元计算,提高了计算效率。采用演化算法和Vogl快速算法,同时优化神经网络的结构和权值,增加其适应性并加快训练速度;使用多种群演化等策略,改善演化算法的全局收敛性和收敛速度。以三峡茅坪溪防护土石坝的变形反演分析为例,研究了神经网络演化代数以及训练样本数量对神经网络模拟能力的影响,证明了所建立的反演分析方法的有效性。 展开更多

关键词 人工神经网络 演化算法 演化策略 位移反演分析

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矿山覆岩力学参数的三维位移反演方法研究 被引量：8

2

作者 张庆松 高延法 李术才 《金属矿山》 CAS 北大核心 2005年第9期26-28,31,共4页

力学参数的确定是岩土工程数值计算中的关键问题,三维反演方法所获得参数比二维方法准确,但存在计算工作量大,传统优化方法难以寻优等问题。为此,结合开采沉陷计算中力学参数反演的特点,应用神经网络技术实现了覆岩力学参数的三维位移... 力学参数的确定是岩土工程数值计算中的关键问题,三维反演方法所获得参数比二维方法准确,但存在计算工作量大,传统优化方法难以寻优等问题。为此,结合开采沉陷计算中力学参数反演的特点,应用神经网络技术实现了覆岩力学参数的三维位移反演。 展开更多

关键词 开采沉陷 三维位移反演 神经网络 力学参数 三维位移 反演方法 覆岩 矿山 数值计算 岩土工程

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加权位移反演法确定岩体结构面的力学参数 被引量：19

3

作者 杜景灿 陆兆溱 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第2期209-212,共4页

在直接法位移反分析的基础上，针对岩体结构面的变形特征提出了加权位移反演法，用现场实测位移来反演求取可能的控稳结构面的力学参数，并用灵敏度分析证实了该方法的正确性。最后利用加权位移反演法计算得出了某工程岩坡３条顺层缓倾... 在直接法位移反分析的基础上，针对岩体结构面的变形特征提出了加权位移反演法，用现场实测位移来反演求取可能的控稳结构面的力学参数，并用灵敏度分析证实了该方法的正确性。最后利用加权位移反演法计算得出了某工程岩坡３条顺层缓倾角泥化夹层的ｃ，ｆ值，结果表明加权位移反演法具有较高的实用价值。 展开更多

关键词 加权位移反演法 加权系数 灵敏度 结构面 岩体

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公伯峡混凝土面板堆石坝位移反演分析 被引量：9

4

作者 袁会娜 李全明 张丙印 《水利水电技术》 CSCD 北大核心 2004年第11期22-25,共4页

　采用基于综合应用人工神经网络和演化算法的位移反演分析方法,对在建的公伯峡面板堆石坝坝体沉降变形的现场观测结果进行了反演分析,并通过与坝料室内试验和现场载荷试验结果对比,讨论分析了4种主要坝料在现场条件下的变形特性.分析... 　采用基于综合应用人工神经网络和演化算法的位移反演分析方法,对在建的公伯峡面板堆石坝坝体沉降变形的现场观测结果进行了反演分析,并通过与坝料室内试验和现场载荷试验结果对比,讨论分析了4种主要坝料在现场条件下的变形特性.分析结果表明,公伯峡面板堆石坝坝料现场的填筑质量较好,主要坝料的变形模量均大于相应由试验室试验得到的模量值.3BII砂砾石料在现场碾压条件下可获得较高的变形模量值,是一种优良的筑坝材料. 展开更多

关键词 公伯峡混凝土面板堆石坝 人工神经网络 演化算法 位移反演分析

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乌鞘岭隧道F7断层的黏弹性位移反演分析 被引量：10

5

作者 王长虹 杨有海 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期132-135,共4页

工程材料受力变形的性态常与时间有关,这类现象一般称为材料变形的黏性效应,材料发生随时间而增长的变形时,如果始终处于弹性受力状态,则称发生的变形为黏弹性变形。结合乌鞘岭隧道穿越F7断层段所取得的量测资料,将计算区域内的岩石视... 工程材料受力变形的性态常与时间有关,这类现象一般称为材料变形的黏性效应,材料发生随时间而增长的变形时,如果始终处于弹性受力状态,则称发生的变形为黏弹性变形。结合乌鞘岭隧道穿越F7断层段所取得的量测资料,将计算区域内的岩石视为均质各向同性体,初始地应力假设成均匀分布,采用三单元模型,对有限元黏弹性问题进行优化反演分析,得出围岩区域内的水平侧压力系数和所使用模型中的弹性模量和黏滞系数。反演分析表明,该隧道发生较大变形的主要原因是较大应力场的存在、围岩的软弱和较强的蠕变性。结论可为挤压性断层中隧道的支护设计、施工组织提供可靠的依据。 展开更多

关键词 乌鞘岭隧道 F7断层 黏弹性 位移反演分析 优化模型 流变

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散体围岩力学参数位移反演优化 被引量：4

6

作者 刘清芳 李至悦 +1 位作者 韦秉旭 周海波 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第7期2410-2415,共6页

针对散体围岩非连续性、松散的特性以及难以获得可信度高的力学参数的问题,基于Hoek-Brown强度准则和位移反演理论,提出一种新的岩体力学参数确定方法。采用Hoek-Brown强度准则估算散体围岩强度参数(黏聚力c、内摩擦角φ和抗拉强度στ... 针对散体围岩非连续性、松散的特性以及难以获得可信度高的力学参数的问题,基于Hoek-Brown强度准则和位移反演理论,提出一种新的岩体力学参数确定方法。采用Hoek-Brown强度准则估算散体围岩强度参数(黏聚力c、内摩擦角φ和抗拉强度στ)和变形参数(弹性模量EH),将估算出的强度作为位移反演分析过程中的已知参数,基于数值计算方法,对变形参数(弹性模量反算值EB和泊松比μ)进行反演优化。将弹性模量估算值EH和弹性模量反算值EB对比分析,进而修正估算的输入参数,从而得到接近实际的岩体力学参数。研究结果表明:EH与EB相差仅为0.01 MPa,相对误差为1.75%,小于5.00%,即参数合理有效;将新方法确定的力学参数应用于数值模型进行反演正算,得到ZK34+232断面拱顶下沉值和水平收敛值的相对误差分别为1.3%和3.4%,符合检验标准,满足工程实践,说明新方法是可行的,可以用于隧道工程设计和施工。 展开更多

关键词 岩体力学 力学参数 HOEK-BROWN强度准则 位移反演 散体围岩 黄金分割法

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混凝土重力坝多参数弹性位移反演分析不唯一性理论探讨 被引量：6

7

作者 黄耀英 殷晓慧 李春光 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2020年第2期171-181,共11页

反演分析是现场监测⁃反演分析⁃工程实践检验⁃正演分析及预测的闭环系统的重要环节,而参数反分析是工程实践中研究最多的反分析问题.针对混凝土重力坝多参数反演分析是否具有唯一性,基于均质地基上重力坝在水压力作用下的位移解析解建立... 反演分析是现场监测⁃反演分析⁃工程实践检验⁃正演分析及预测的闭环系统的重要环节,而参数反分析是工程实践中研究最多的反分析问题.针对混凝土重力坝多参数反演分析是否具有唯一性,基于均质地基上重力坝在水压力作用下的位移解析解建立目标函数,进而以目标函数和非空凸集构建一个凸规划问题,然后通过分析目标函数的Hesse矩阵是否是正定矩阵,验证目标函数是否是严格凸函数,从而辨识构建的凸规划问题是否具有唯一全局极小点.对坝体和岩基弹性参数的不同组合方案分析表明,当采用理论值与实测值的差值的l1范数作为目标函数时,目标函数的Hesse矩阵均不能保证为正定矩阵,即混凝土重力坝多参数弹性位移反演分析凸规划问题不具有唯一全局极小点,反演分析不唯一. 展开更多

关键词 多参数反演 位移反演 凸规划问题 HESSE矩阵 唯一性

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一种三维优化位移反演分析法 被引量：3

8

作者 曹国金 苏超 姜弘道 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第3期303-307,共5页

论述了一种三维优化位移反演分析，运用复合形法编制了优化反演分析程序，可应用于地下工程施工过程中的反演分析工作，最后给出了具体的应用实例。

关键词 位移反演分析 非线性 有限元 优化法 岩土工程 数值计算方法 复合形法 地下工程

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三峡茅坪溪沥青混凝土心墙堆石坝位移反演分析与安全预测 被引量：4

9

作者 李全明 张丙印 袁会娜 《中国安全生产科学技术》 CAS 2007年第3期12-16,共5页

本文研究了基于综合应用人工神经网络和演化算法的位移反演分析方法,并将此方法应用于三峡茅坪溪沥青混凝土心墙堆石坝的变形反演分析中。以茅坪溪一期工程原型观测成果为依据,反演出能够正确反映坝体变形特性的邓肯-张EB模型参数,从而... 本文研究了基于综合应用人工神经网络和演化算法的位移反演分析方法,并将此方法应用于三峡茅坪溪沥青混凝土心墙堆石坝的变形反演分析中。以茅坪溪一期工程原型观测成果为依据,反演出能够正确反映坝体变形特性的邓肯-张EB模型参数,从而预测了施工期末和蓄水期末该坝的变形特性,并基于总应力法研究了心墙水力劈裂破坏发生的可能性,为茅坪溪堆石坝运行期的安全生产提供依据。研究结果表明,茅坪溪心墙堆石坝不会发生水力劈裂破坏,该坝蓄水后虽然水压上升,但心墙仍是安全的。 展开更多

关键词 人工神经网络 演化算法 位移反演分析 水力劈裂

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基于Hoek-Brown准则的位移反演分析GSI与岩体波速关系 被引量：4

10

作者 田茂霖 肖洪天 闫强刚 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2017年第10期118-123,共6页

地质强度指标GSI的选取有地域性,GSI的准确性会直接影响Hoek-Brown强度准则的应用效果。基于Hoek-Brown准则对青岛地铁3号线永平路站—青岛火车北站区间内的地质强度指标GSI、扰动系数D和泊松比进行反演研究,并利用均匀设计表对反演参... 地质强度指标GSI的选取有地域性,GSI的准确性会直接影响Hoek-Brown强度准则的应用效果。基于Hoek-Brown准则对青岛地铁3号线永平路站—青岛火车北站区间内的地质强度指标GSI、扰动系数D和泊松比进行反演研究,并利用均匀设计表对反演参数进行范围划分和试验点选取,有效降低了试验次数,同时保证了较好的试验效果。借助FLAC3D软件计算出10个断面的GSI值,并研究了GSI与岩体波速Vp的关系,通过线性拟合得到GSI-Vp关系式,并用于预测青岛地铁3号线重永区间的GSI值。结果表明:GSI-Vp关系式所预测的GSI值用于重永区间数值模拟计算,所得位移值与该区间监测值的相对误差较小,具有较好的一致性,进而验证了关系式的合理性。研究成果为工程上准确获得GSI提供了新方法。 展开更多

关键词 HOEK-BROWN准则 位移反演分析 均匀设计 地质强度指标GSI 岩体波速Vp

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基于MEC-BP神经网络的基坑水平位移反演分析 被引量：14

11

作者 李步遥 司马军 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第7期1764-1772,共9页

随着城市地铁建设快速发展,地铁车站基坑的变形要求越来越严格,基坑土层设计参数的选择面临着极大挑战。利用思维进化算法(MEC)优化BP神经网络的初始权值和阈值,结合有限元数值模拟,提出基于基坑水平位移的土层参数反演分析方法。采用... 随着城市地铁建设快速发展,地铁车站基坑的变形要求越来越严格,基坑土层设计参数的选择面临着极大挑战。利用思维进化算法(MEC)优化BP神经网络的初始权值和阈值,结合有限元数值模拟,提出基于基坑水平位移的土层参数反演分析方法。采用文献算例对该方法进行验证,并与不同反演方法进行对比。研究结果表明:1)MEC-BP神经网络对多工况水平位移的反演分析结果与文献结果基本一致,验证了该方法的有效性和实用性;2)MEC-BP神经网络的收敛速度快于遗传神经网络(GA-BP),其反演结果优于常规BP神经网络、GA-BP方法和修正高斯-牛顿法(G-N);3)采用标量误差函数F_(err)进行寻优,可以提高MEC-BP法水平位移反演分析结果的稳定性和准确性。 展开更多

关键词 深基坑 位移反演分析 参数优化 思维进化算法 BP神经网络 适应度函数

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岩体力学参数确定的GA-FLAC^(3D)位移反演方法 被引量：6

12

作者 姜光成 胡乃联 +3 位作者 林成浩 朴哲俊 李胜建 李光虎 《金属矿山》 CAS 北大核心 2017年第11期37-41,共5页

在矿产资源开采、采矿设计及施工、地下结构物稳定性预测等岩土工程领域中,初步的也是重要的研究课题之一是确定岩体力学参数。经过综合分析多种岩体力学性质反演法,提出了一种智能位移反演方法。首先,在工程经验和GSI体系的基础上选定... 在矿产资源开采、采矿设计及施工、地下结构物稳定性预测等岩土工程领域中,初步的也是重要的研究课题之一是确定岩体力学参数。经过综合分析多种岩体力学性质反演法,提出了一种智能位移反演方法。首先,在工程经验和GSI体系的基础上选定待反演的岩体力学参数的数值范围,通过巷道现场位移量测获得拱顶下沉和水平收敛位移。然后,运用遗传算法(GA)与FLAC3D数值模拟软件相结合,进行位移反演,确定比较正确的岩体力学参数。根据上述方法采用VC++高级程序语言开发了将遗传算法与FLAC3D软件相结合的位移反演系统,以某铅锌矿体和上下盘岩体为例,进行了矿岩体力学参数反演。进行与其他反演法的对比分析,证明了该方法的正确性和实用性。 展开更多

关键词 智能位移反演 遗传算法(GA) FLAC3D数值模拟

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基于位移反演的中老铁路泥砂岩互层隧道支护时机研究 被引量：2

13

作者 许建军 《隧道建设（中英文）》 CSCD 北大核心 2023年第S02期129-135,共7页

为探究大断面泥砂岩互层隧道合理的支护时机,依托中老铁路会排山隧道,开展大断面泥砂岩互层隧道支护时机以及全位移反演研究。首先,通过三轴压缩试验对现场岩块的工程特性进行研究,并采用Hoek-Brown强度准则进行修正得到岩体力学参数;然... 为探究大断面泥砂岩互层隧道合理的支护时机,依托中老铁路会排山隧道,开展大断面泥砂岩互层隧道支护时机以及全位移反演研究。首先,通过三轴压缩试验对现场岩块的工程特性进行研究,并采用Hoek-Brown强度准则进行修正得到岩体力学参数;然后,对全位移进行推导求解,结合现场监测数据得到全位移与实测位移的关系式;最后,通过数值模拟得到拱顶沉降与塑性区半径的关系,找出特征点确定初期支护以及加强支护的时机,并根据实测位移与全位移的关系式得到基于现场监测数据的最佳支护时机。研究结果表明:1)泥砂岩互层围岩条件差,力学指标参数较单一围岩降低了1/2左右;2)实测位移为全位移的60%~70%,得到了实测位移与全位移的关系式;3)隧道需要随挖随支,当现场监测拱顶沉降达到170 mm且无收敛趋势时或现场监测变形速率异常时,应采取加强支护措施。 展开更多

关键词 铁路隧道 支护时机 泥砂岩地层 三轴压缩试验 数值模拟 位移反演

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粘弹性静位移荷载反演 被引量：2

14

作者 杨海天 姜磊 《大连理工大学学报》 CAS CSCD 北大核心 1995年第5期618-622,共5页

基于优化理论和有限元方程，导出静位移参数反演的通式，给出荷载反演的迭代格式，给出数例。结果表明，该方法的反演效果较好，当信息误差较大时，它对反演结果的影响不容忽视。

关键词 粘弹性 应力位移 静位移反演 荷载反演

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公路隧道位移智能反演与稳定性分析 被引量：2

15

作者 王向刚 李术才 +1 位作者 王刚 王书刚 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第S1期322-326,共5页

阐明了公路隧道位移反演的重要性及公路隧道监控量测方法,在此基础上介绍了公路隧道智能反演的原理及过程。通过隧道工程实践证明了隧道位移智能反演的可行性、正确性与实用性,对隧道围岩稳定性分析评价、智能化施工有重要意义。

关键词 公路隧道 位移反演 稳定性

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软岩隧道围岩压力的位移直接反演方法的研究 被引量：13

16

作者 刘艳青 卢汝绥 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2001年第1期84-87,共4页

将软岩隧道的喷射混凝土支护做为拱形柔性整体结构物来考虑，根据共同变形理论，假定软岩隧道围岩压力沿支护结构的外表面连续分布，并可表述为在连续函数空间 Ｃ ［ａ， ｂ］上的一个函数ｆ∈Ｃ［ａ， ｂ］，在满足工程需要的精度下，... 将软岩隧道的喷射混凝土支护做为拱形柔性整体结构物来考虑，根据共同变形理论，假定软岩隧道围岩压力沿支护结构的外表面连续分布，并可表述为在连续函数空间 Ｃ ［ａ， ｂ］上的一个函数ｆ∈Ｃ［ａ， ｂ］，在满足工程需要的精度下，用均方误差最小作为度量标准，用以勒让德（Ｌｅｇｅｎｄｒｅ）多项式为基函数的最佳平方逼近多项式近似逼近围岩压力的实际分布，并结合铁路隧道的支护结构空间尺寸上的特殊性，提出了一种基于隧道周边位移来直接求解围岩压力分布的十分简便的计算方法。 展开更多

关键词 隧道 围岩压力 软岩 位移直接反演法

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破碎带围岩参数确定有限元反演试验研究

17

作者 徐望国 陈晓斌 张家生 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第5期159-163,共5页

文章提出了一种浅埋隧道破碎带围岩参数识别的简易方法,该方法基于弹塑性地基模型,利用荷载试验的测点位移,通过有限元反演理论的遗传算法,反演计算隧道破碎带围岩基本参数。将该方法应用于界牌坳浅埋隧道破碎带围岩参数识别,进行了隧... 文章提出了一种浅埋隧道破碎带围岩参数识别的简易方法,该方法基于弹塑性地基模型,利用荷载试验的测点位移,通过有限元反演理论的遗传算法,反演计算隧道破碎带围岩基本参数。将该方法应用于界牌坳浅埋隧道破碎带围岩参数识别,进行了隧道破碎带围岩段岩基的荷载试验,并建立了反演计算模型,反演计算得到界牌坳隧道破碎带围岩的4个基本参数(E、μ、c、Φ)。最后,将反演计算所得破碎带围岩参数输入界牌坳隧道破碎带段有限元正分析计算模型,计算各施工步隧洞拱顶下沉和水平收敛,计算结果与实测值接近,说明所得岩体参数符合实际情况。 展开更多

关键词 围岩参数确定 破碎带围岩 浅埋隧道 有限元位移反演

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优化反演方法及数值反演试验初步研究

18

作者 独知行 欧吉坤 韩保民 《大地测量与地球动力学》 CSCD 2002年第4期39-43,共5页

基于典型力学模型 ,以研究区域的岩性参数和研究块体的边界力作为反演参数进行数值模拟 ,研究了单纯形法、模式搜索法、鲍威尔法、变量轮换法、混合罚函数法、复合形法等 6种最优化反演方法的反演效果和可靠性。结果显示 6种方法都有较... 基于典型力学模型 ,以研究区域的岩性参数和研究块体的边界力作为反演参数进行数值模拟 ,研究了单纯形法、模式搜索法、鲍威尔法、变量轮换法、混合罚函数法、复合形法等 6种最优化反演方法的反演效果和可靠性。结果显示 6种方法都有较好的表现。在恰当的条件下 ,6种方法反演所得参数都达到或接近参数的理论值 ,迭代收敛图、位移拟合曲线和残差统计分布图直观地反映出 6种方法的效果和可靠性 ,但对单纯形法和复合形法应给予较高的迭代收敛精度。 展开更多

关键词 有限元 位移反演 正法反演 数值试验 单纯形法 复合形法 迭代收敛图 大地测量

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岩石力学参数反演分析的优化算法 被引量：5

19

作者 刘玉静 刘颖 郑大为 《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》 CAS 2000年第2期142-144,共3页

基于煤矿地下巷道开挖后实测位移．提出求解地下巷道各岩层弹性模量的位移反演模型。针对目标函数多极值性、收敛结果与初值及观测误差相关等问题，提出了一种位移反演分析优化算法。数值计算结果表明，本文所提出的数值方法反演的结果... 基于煤矿地下巷道开挖后实测位移．提出求解地下巷道各岩层弹性模量的位移反演模型。针对目标函数多极值性、收敛结果与初值及观测误差相关等问题，提出了一种位移反演分析优化算法。数值计算结果表明，本文所提出的数值方法反演的结果是唯一和稳定的。 展开更多

关键词 岩石力学 优化算法 位移反演模型 煤矿 巷道

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地下石油储备库岩体力学参数研究 被引量：3

20

作者 宋琨 罗关俊 +1 位作者 高连通 朱华 《地质科技情报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第6期186-190,共5页

在工程施工巷道围岩基本特征分析和岩体质量级别确定的基础上,采用广义Hoek-Brown强度准则,估算了Ⅲ级岩体的强度参数,并按Hoek(2006)的公式估算了变形参数;根据巷道的拱顶沉降和净空收敛变形监测,按正交试验设计原理进行了有限元位移反... 在工程施工巷道围岩基本特征分析和岩体质量级别确定的基础上,采用广义Hoek-Brown强度准则,估算了Ⅲ级岩体的强度参数,并按Hoek(2006)的公式估算了变形参数;根据巷道的拱顶沉降和净空收敛变形监测,按正交试验设计原理进行了有限元位移反演,获得了Ⅲ级岩体强度和变形参数。通过两者的对比发现:估算结果与反演结果基本一致,最终根据反演结果的岩石材料常数mi值较准确,以及估算结果的岩体变形模量Em值较准确的原则,确定了Ⅲ级岩体的强度参数和变形参数。 展开更多

关键词 岩体力学参数 广义Hoek—Brown估算 位移反演 正交试验 地下石油储备库

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