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顶管掘进引起的隧道变形和地表沉降多目标优化及预测

顶管；地铁隧道；多目标优化；代理模型；

 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。采用Abaqus有限元分析软件建立顶管掘进穿越既有隧道的三维数值模型，并使用场变量方法合理了考虑加固注浆对隧道变形的影响，对隧道水平收敛和地表沉降进行预测。为提高预测的准确性，结合多目标优化算法和代理模型方法，融合了前期施工步骤的多源监测数据，对关键土体参数和隧道结构参数进行反演更新。结果表明，使用反演更新后的参数计算得到的隧道水平收敛和地表沉降预测值与监测值接近，随着使用的监测数据的增加，预测值和监测值之间的误差逐渐减小。