基于PCA-GMM模型的盾构施工地层特征智能识别研究

盾构开挖面前方地质进行实时识别有助于设置适当的盾构施工参数,减少盾构施工事故、保证隧道施工安全,从而确保隧道质量.传统的地质超前预报方法需要附加测试设备,占用施工空间和时间.本文提出一种基于主成分分析-高斯混合模型(PCA-GMM)的聚类分析方法,用盾构施工参数来识别地层特征.依托珠三角城际铁路三灶隧道工程,运用PCA-GMM模型探索盾构掘进参数与地层特征的联系,并用轮廓系数对聚类结果进行地层特征识别.PCA-GMM聚类模型确定盾构掘进参数与地层特征的联系基于力学相关性原理,因此能够很好地区分力学性质有较大差距的地层,将粉砂地层从淤泥质类土层(粉土层、黏土层)中区别开来,但难于区分力学性质差距不大的地层,如淤泥质粉土层与淤泥质黏土层.

张量感应测井资料处理中若干问题的研究

在横向各向同性(TI)介质中,张量感应测井响应与地层的水平和垂直电导率σ_h和σ_v、井眼斜角α、仪器方位角(?)同时有关,其资料处理和解释相当复杂,一般采用先定出(?),然后在井眼坐标系中同时反演σ_h、σ_v和α的资料处理方式.我们发现将测井响应变换到井眼坐标系时实际上无法确定其交叉分量的符号而只能确定其绝对值,这个问题尚未引起重视.本文给出了无需确定(?)就可由测井响应直接计算井眼坐标系磁感应张量的公式,此方法简单,所得结果不受(?)提取精度的影响.在此基础上本文给出了利用井眼坐标系的磁感应张量的交叉分量曲线提取地层纵向边界和判别相邻地层电导率高低的一种特征识别方法.本文还给出了大斜度井中TI介质的电导率视值的一种简化近似公式.