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第５０卷第８期山西建筑Ｖｏｌ.５０Ｎｏ.８

２０２４年４月ＳＨＡＮＸＩＡＲＣＨＩＴＥＣＴＵＲＥＡｐｒ.２０２４１４５

桥梁隧道

ＤＯＩ:１０.１３７１９/ｊ.ｃｎｋｉ.１００９－６８２５.２０２４.０８.０３４

基于动态代理模型的顶管掘进时邻近构筑物变形预测★

刘建英ꎬ吕飞华ꎬ杜坤ꎬ韩嘉佳ꎬ姬心语

(中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司ꎬ浙江杭州３１００１４)

摘要:在顶管法施工穿越既有隧道时ꎬ控制顶管掘进导致的既有隧道变形以及地表沉降对设计、施工至关重要ꎬ有必要对顶

管掘进引起的既有隧道变形以及地表沉降进行预测ꎮ采用动态代理模型优化方法对顶管掘进引起的隧道水平收敛和地表沉

降进行了反演预测ꎬ同时对比了动态代理模型方法和静态代理模型方法的计算准确度和效率ꎮ结果表明ꎬ使用优化后的参数

得到的隧道水平收敛和地表沉降计算值与监测值较为接近ꎬ相比静态代理模型方法ꎬ动态代理模型方法所使用的样本数更

少ꎬ计算效率更高ꎮ

关键词:顶管ꎻ隧道ꎻ代理模型ꎻ动态优化

中图分类号:ＴＵ４３３文献标识码:Ａ文章编号:１００９－６８２５(２０２４)０８－０１４５－０４

０引言出ꎬ主要用于矿产储量的分布估计ꎮＫｒｉｇｉｎｇ模型的未知

点响应的预测是无偏估计ꎬ模型将未知函数看成一个随

地下管道铺设和顶管法施工在城市建设当中的

机过程的一种表现形式ꎬ假设对于未知设计点ｘꎬ其对应

应用越来越多ꎬ在顶管法施工穿越既有隧道时ꎬ需要

严格控制顶管掘进对既有隧道变形以及地表沉降的的函数响应值ｙ(ｘ)可表示为随机函数Ｙ(ｘ)的一次实

现ꎬ即是ｙ(ｘ)随机函数Ｙ(ｘ)的一次可能结果ꎬ于是有:

影响ꎬ有必要对施工引起的隧道变形以及地表沉降进

ｋ

行计算和预测ꎮＹ(ｘ)＝βｆ(ｘ)＋Ｚ(ｘ)(１)

∑ｊｊ

近年来ꎬ结合智能优化算法和代理模型技术的反分ｊ＝１

[１－２]该模型包含回归部分和随机部分ꎬｆ(ｘ)为多项式基ｊ

析方法被广泛应用于岩土工程中ꎮ代理模型分为静

函数ꎻβ为多项式回归系数ꎻｋ为多项式的项数ꎻｊ

态代理模型和动态代理模型ꎬ其中ꎬ在优化算法的寻优进

ｋ

程中不断更新代理模型的方法被称为动态优化方法ꎮ相∑βｆ(ｘ)为Ｙ(ｘ)的数学期望ꎻＺ(ｘ)为均值为０、方差为

ｊｊ

ｊ＝１

比静态代理模型优化方法ꎬ动态代理模型优化对初始模２