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数物双驱动的水下隧道围岩稳定性分析

数据驱动；物质点法；围岩稳定性；水下隧道

面向我国交通强国和海洋强国战略，一批世界级跨江越海的水下隧道工程规划在建，普遍面临穿越富水断层带的不良地质风险。准确分析掌子面围岩稳定性是保障水下隧道施工安全的重要基础。本文以青岛胶州湾第二海底隧道为研究背景，利用机器学习方法，对隧道工作面特征多维数据集和拱顶沉降监测数据的复杂深层关系进行学习，实现围岩稳定性的智能预测。考虑围岩稳定性分析的物理力学机制，依据地质勘查获取的地层参数与隧道设计方案对隧道开挖进行了数值模拟分析，并提出物理力学与数据信息双驱动的围岩稳定性分析框架，得到水下隧道围岩拱顶沉降预测模型，并通过与现场实测值验证了模型的适用性，为保障水下隧道工程施工安全提供了失稳判据新方法。