一种复合回归模型表征的隧址区原位地应力场反演方法与流程

技术特征：
1.一种复合回归模型表征的隧址区原位地应力场反演方法，其特征在于，包括如下步骤：s1、将钻孔沿纵向在隧道不同高程均匀分布，并进行隧道工程的地应力测量，得到岩体参数、隧址区等高线图以及隧道纵断面图；s2、利用得到的岩体参数、隧址区等高线图以及隧道纵断面图建立隧址区三维数值模型，并对所述隧址区三维数值模型进行分段处理，得到隧址区三维数值模型的若干个分段模型或若干个虚拟分段模型；s3、判断是否为虚拟分段模型，若是则进入步骤s4，否则进入步骤s5；s4、将各虚拟分段模型本分段内钻孔的反演结果仅保留本分段内的数据，并将数据进行拼接，实现第一类多反演回归模型表征隧址区原位地应力场；s5、利用各分段模型各自的钻孔实测值分别对本分段模型进行原位地应力场再次反演，并将各分段模型再次反演结果拼接，实现第二类多反演回归模型表征隧址区原位地应力场。2.根据权利要求1所述的复合回归模型表征的隧址区原位地应力场反演方法，其特征在于，所述步骤s2中建立的隧址区三维数值模型的宽度尺寸与高度尺寸一致。3.根据权利要求1所述的复合回归模型表征的隧址区原位地应力场反演方法，其特征在于，所述步骤s2中对隧址区三维数值模型进行分段处理处理，包括如下步骤：s21、根据地应力场反演方法，利用各钻孔实测应力分别单独反演整个隧址区三维数值模型对应的地应力场；s22、基于每两相邻钻孔a和钻孔b中，根据钻孔a的反演结果在钻孔b位置处的反演误差，以及钻孔b的反演结果在钻孔a位置处的反演误差得到两相邻钻孔的分段位置；s23、判断是否实际切割隧址区三维数值模型，若是则进入步骤s24，否则进入步骤s25；s24、根据两相邻钻孔的分段位置对隧址区三维数值模型进行分段切割得到分段模型，并根据反演需求对各分段模型进行网格加密；s25、根据两相邻钻孔的分段位置对隧址区三维数值模型进行虚拟分段得到虚拟分段模型。4.根据权利要求3所述的复合回归模型表征的隧址区原位地应力场反演方法，其特征在于，所述步骤s21中利用钻孔实测数据单独反演整个隧址区模型对应的地应力场的回归模型表达式如下：其中，表示第k个钻孔的第j个应力分量实测值，a0表示一个常数，a
i
表示第i个回归系数，表示第k个钻孔的数值模拟计算值，e
jk
表示第k个钻孔的随机误差，n表示回归系数总数。5.根据权利要求3所述的复合回归模型表征的隧址区原位地应力场反演方法，其特征在于，所述步骤s22中确定两相邻钻孔a和b的分段位置的表达式如下：
其中，l
a
表示沿隧道纵向的分段位置与a钻孔的距离，δ
b-a
表示以b钻孔实测数据反演整个隧址区模型在a钻孔处的相对误差，δ
a-b
表示以a钻孔实测数据反演整个隧址区模型在b钻孔处的相对误差，l表示a和b钻孔之间沿隧道纵向的距离。6.根据权利要求1所述的复合回归模型表征的隧址区原位地应力场反演方法，其特征在于，所述步骤s5中利用各分段模型各自的钻孔实测值分别对本分段模型进行原位地应力场分段反演时，若分段内共计m个钻孔，则利用每个钻孔实测值求解钻孔所属本分段的反演回归模型表达式如下：其中，m表示第m个钻孔，表示第m个钻孔的第j个应力分量实测值，a0表示一个常数，a
i
表示第i个回归系数，表示第m个钻孔的数值模拟计算值，e
jm
表示第m个钻孔的随机误差，n表示回归系数总数。

技术总结
本发明提供了一种复合回归模型表征的隧址区原位地应力场反演方法，属于隧道工程技术领域，该方法包括：得到岩体参数、隧址区等高线图以及隧道纵断面图；得到隧址区三维数值模型的若干个分段模型或若干个虚拟分段模型；判断是否为虚拟分段模型；将各虚拟分段模型本分段内钻孔的反演结果在本分段内的数据保留并拼接，实现第一类多反演回归模型表征隧址区原位地应力场；利用各分段模型各自的钻孔实测值分别对本分段模型进行原位地应力场再次反演，并将各分段模型再次反演结果拼接，实现第二类多反演回归模型表征隧址区原位地应力场。本发明可规避隧道纵向尺寸效应对地应力场反演的误差影响，可充分表征隧道纵向各局部区域的地应力差异分布特性。力差异分布特性。力差异分布特性。


技术研发人员：陈子全 周子寒 何川 汪波 蒙伟
受保护的技术使用者：西南交通大学
技术研发日：2021.10.28
技术公布日：2022/1/25