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基于CNN-LSTM-Adaboost模型的TBM掘进参数和隧洞围岩等级预测
1
作者
戴明健
焦玉勇
+3 位作者
裴成元
贾运甫
梁峰
张鹏
《安全与环境工程》
北大核心
2025年第2期160-170,共11页
硬岩隧道掘进机(TBM)在现今隧洞建设中的应用日益广泛,但是TBM深埋于地下,对地下围岩状况和掘进参数的感知能力不高,精准预测掘进参数和围岩等级对于保证TBM掘进安全具有重要意义。基于新疆某引水工程的TBM现场掘进参数和隧洞围岩地质数...
硬岩隧道掘进机(TBM)在现今隧洞建设中的应用日益广泛,但是TBM深埋于地下,对地下围岩状况和掘进参数的感知能力不高,精准预测掘进参数和围岩等级对于保证TBM掘进安全具有重要意义。基于新疆某引水工程的TBM现场掘进参数和隧洞围岩地质数据,选择TBM掘进稳定段的推力、扭矩、转速、净掘进速度、施工速度、开挖比能作为模型输入参数,建立了卷积神经网络优化的长短时时序-自适应提升(CNN-LSTM-Adaboost)模型,预测各等级围岩条件下的掘进参数,并依据掘进参数数据集训练模型预测了隧洞围岩等级。结果表明:CNN-LSTM-Adaboost模型具有较高的预测精度,大部分数据的预测相对误差率(Er)在10%以内,均方根误差(RMSE)在5以内,平均绝对百分比误差(MAPE)在10%以内,拟合优度(R^(2))在0.9以上;同时,CNN-LSTM-Adaboost模型对基于掘进参数对隧洞围岩等级的识别准确率较高,综合准确率(ACC)达90%,可以应用于指导工程实践。
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关键词
硬岩隧道掘进机(TBM)
掘进参数
掘进安全
CNN-LSTM-Adaboost模型
围岩等级
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职称材料
大西沟水库大坝镶嵌碎裂结构基岩的防渗处理
被引量：
4
2
作者
李文新
崔炜
《人民黄河》
CAS
北大核心
2022年第10期113-116,共4页
大西沟水库大坝基岩呈镶嵌碎裂结构,坝基开挖过程中出现硫化氢异常气体,其对坝基混凝土有腐蚀性。经分析,基岩镶嵌碎裂结构、地下水水温低、浆液渗流速度快、溶有硫化氢和硫酸根离子等因素造成了试验性灌浆质量差。鉴于此,选用混合浆液...
大西沟水库大坝基岩呈镶嵌碎裂结构,坝基开挖过程中出现硫化氢异常气体,其对坝基混凝土有腐蚀性。经分析,基岩镶嵌碎裂结构、地下水水温低、浆液渗流速度快、溶有硫化氢和硫酸根离子等因素造成了试验性灌浆质量差。鉴于此,选用混合浆液和硅溶胶浆液作为帷幕灌浆材料,根据沿轴线地质情况差异对帷幕灌浆区进行划分,对各分区采取不同的灌浆材料组合,并采取适宜的施工方法以防止岩体扰动和劈裂。此外,通过增设混凝土截渗槽、新加混凝土盖板、填筑反滤料等措施解决表层基岩渗流问题。水库蓄水运行期的连续渗流监测结果表明,坝基处理措施作用良好,地下水渗流状况正常。
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关键词
大坝
镶嵌碎裂结构
基岩
防渗处理
帷幕灌浆
渗流稳定
大西沟水库
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职称材料
基于CMIP6多模式的和田河流域未来气候变化预估
被引量：
9
3
作者
何朝飞
骆成彦
+2 位作者
陈伏龙
龙爱华
唐豪
《地学前缘》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第3期515-528,共14页
气候系统模式是对历史和未来气候模拟最广泛有效的工具,但存在一定的不足和局限性,使其无法直接用以预估未来气候变化。本文采用基于分位数映射的日偏差校正(DBC)、多模式集合(MME)平均和基于皮尔逊r相关系数的加权集合(r-MME)平均方法,...
气候系统模式是对历史和未来气候模拟最广泛有效的工具,但存在一定的不足和局限性,使其无法直接用以预估未来气候变化。本文采用基于分位数映射的日偏差校正(DBC)、多模式集合(MME)平均和基于皮尔逊r相关系数的加权集合(r-MME)平均方法,以1971—2000年为基准期,评估6种气候模式在和田河流域的适用性;运用r-MME方法对未来SSP1-2.6、SSP2-4.5和SSP5-8.5情景下各模式的偏差校正结果进行集合,分析未来近期(2021—2050年)、远期(2061—2090年)日最高、最低气温以及降水的时空演变特征。结果表明:基于DBC的r-MME融合方法能够综合考虑各模式的优势,可大幅提高气候模式模拟的精度,年均最高气温、最低气温和降水量与实测序列的相关系数分别达到0.918、0.821和0.878;3种情景下的气温和降水均呈现增加趋势,其中低强迫SSP1-2.6情景下的增幅最小,远期年最高气温、最低气温和降水的平均增量分别为2.830、2.523℃和46.412 mm,高强迫SSP5-8.5情景下的增幅最大,远期年最高气温、最低气温和降水的平均增量为5.697、6.452℃和93.206 mm;同时,未来温差的逐渐减少使得流域“暖湿化”现象更加明显。该研究结果可为未来气候变化下和田河流域经济发展和生态文明建设,以及水资源预测提供重要的理论依据。
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关键词
和田河流域
CMIP6
模式评估
偏差校正
气候变化
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职称材料
题名
基于CNN-LSTM-Adaboost模型的TBM掘进参数和隧洞围岩等级预测
1
作者
戴明健
焦玉勇
裴成元
贾运甫
梁峰
张鹏
机构
中国地质大学(武汉)工程学院
新疆
水发建设集团
有限公司
新疆水利水电勘测设计研究院有限公司
出处
《安全与环境工程》
北大核心
2025年第2期160-170,共11页
基金
国家自然科学基金重点项目(41920104007)。
文摘
硬岩隧道掘进机(TBM)在现今隧洞建设中的应用日益广泛,但是TBM深埋于地下,对地下围岩状况和掘进参数的感知能力不高,精准预测掘进参数和围岩等级对于保证TBM掘进安全具有重要意义。基于新疆某引水工程的TBM现场掘进参数和隧洞围岩地质数据,选择TBM掘进稳定段的推力、扭矩、转速、净掘进速度、施工速度、开挖比能作为模型输入参数,建立了卷积神经网络优化的长短时时序-自适应提升(CNN-LSTM-Adaboost)模型,预测各等级围岩条件下的掘进参数,并依据掘进参数数据集训练模型预测了隧洞围岩等级。结果表明:CNN-LSTM-Adaboost模型具有较高的预测精度,大部分数据的预测相对误差率(Er)在10%以内,均方根误差(RMSE)在5以内,平均绝对百分比误差(MAPE)在10%以内,拟合优度(R^(2))在0.9以上;同时,CNN-LSTM-Adaboost模型对基于掘进参数对隧洞围岩等级的识别准确率较高,综合准确率(ACC)达90%,可以应用于指导工程实践。
关键词
硬岩隧道掘进机(TBM)
掘进参数
掘进安全
CNN-LSTM-Adaboost模型
围岩等级
Keywords
hard rock tunnel boring machine(TBM)
excavation parameter
excavation safety
CNN-LSTM-Adaboost model
surrounding rock grade
分类号
X951 [环境科学与工程—安全科学]
TV554 [水利工程—水利水电工程]
U455.31 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
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职称材料
题名
大西沟水库大坝镶嵌碎裂结构基岩的防渗处理
被引量：
4
2
作者
李文新
崔炜
机构
新疆水利水电勘测设计研究院有限公司
中国
水利水电
科学
研究院
出处
《人民黄河》
CAS
北大核心
2022年第10期113-116,共4页
基金
新疆水利科技专项资金项目(XSKJ-2022-05)
流域水循环模拟与调控国家重点实验室自主研究课题(HTGE0146B012022SS221)。
文摘
大西沟水库大坝基岩呈镶嵌碎裂结构,坝基开挖过程中出现硫化氢异常气体,其对坝基混凝土有腐蚀性。经分析,基岩镶嵌碎裂结构、地下水水温低、浆液渗流速度快、溶有硫化氢和硫酸根离子等因素造成了试验性灌浆质量差。鉴于此,选用混合浆液和硅溶胶浆液作为帷幕灌浆材料,根据沿轴线地质情况差异对帷幕灌浆区进行划分,对各分区采取不同的灌浆材料组合,并采取适宜的施工方法以防止岩体扰动和劈裂。此外,通过增设混凝土截渗槽、新加混凝土盖板、填筑反滤料等措施解决表层基岩渗流问题。水库蓄水运行期的连续渗流监测结果表明,坝基处理措施作用良好,地下水渗流状况正常。
关键词
大坝
镶嵌碎裂结构
基岩
防渗处理
帷幕灌浆
渗流稳定
大西沟水库
Keywords
dam
inlaying fragmentation structure
bedrock
anti⁃seepage treatment
curtain grout
seepage stability
Daxigou Reservoir
分类号
TV223.4 [水利工程—水工结构工程]
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职称材料
题名
基于CMIP6多模式的和田河流域未来气候变化预估
被引量：
9
3
作者
何朝飞
骆成彦
陈伏龙
龙爱华
唐豪
机构
石河子大学
水利
建筑工程学院
生态
水利
工程兵团寒旱区重点实验室
新疆水利水电勘测设计研究院有限公司
中国
水利水电
科学
研究院
流域水循环模拟与调控国家重点实验室
出处
《地学前缘》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第3期515-528,共14页
基金
国家自然科学基金项目(52169005,51769029)
南疆重点产业创新发展支撑计划项目(2022DB024)。
文摘
气候系统模式是对历史和未来气候模拟最广泛有效的工具,但存在一定的不足和局限性,使其无法直接用以预估未来气候变化。本文采用基于分位数映射的日偏差校正(DBC)、多模式集合(MME)平均和基于皮尔逊r相关系数的加权集合(r-MME)平均方法,以1971—2000年为基准期,评估6种气候模式在和田河流域的适用性;运用r-MME方法对未来SSP1-2.6、SSP2-4.5和SSP5-8.5情景下各模式的偏差校正结果进行集合,分析未来近期(2021—2050年)、远期(2061—2090年)日最高、最低气温以及降水的时空演变特征。结果表明:基于DBC的r-MME融合方法能够综合考虑各模式的优势,可大幅提高气候模式模拟的精度,年均最高气温、最低气温和降水量与实测序列的相关系数分别达到0.918、0.821和0.878;3种情景下的气温和降水均呈现增加趋势,其中低强迫SSP1-2.6情景下的增幅最小,远期年最高气温、最低气温和降水的平均增量分别为2.830、2.523℃和46.412 mm,高强迫SSP5-8.5情景下的增幅最大,远期年最高气温、最低气温和降水的平均增量为5.697、6.452℃和93.206 mm;同时,未来温差的逐渐减少使得流域“暖湿化”现象更加明显。该研究结果可为未来气候变化下和田河流域经济发展和生态文明建设,以及水资源预测提供重要的理论依据。
关键词
和田河流域
CMIP6
模式评估
偏差校正
气候变化
Keywords
Hotan River Basin
CMIP6
model evaluation
deviation correction
climate change
分类号
P403 [天文地球—大气科学及气象学]
P334.92 [天文地球—水文科学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于CNN-LSTM-Adaboost模型的TBM掘进参数和隧洞围岩等级预测
戴明健
焦玉勇
裴成元
贾运甫
梁峰
张鹏
《安全与环境工程》
北大核心
2025
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
大西沟水库大坝镶嵌碎裂结构基岩的防渗处理
李文新
崔炜
《人民黄河》
CAS
北大核心
2022
4
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
基于CMIP6多模式的和田河流域未来气候变化预估
何朝飞
骆成彦
陈伏龙
龙爱华
唐豪
《地学前缘》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
9
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