基于灰色理论的隧道围岩变形预测

灰色理论在普连棚隧道围岩变形中的应用

[7]
文献标识码：A
文章编号：1006-7973（2017）07-0303-03 定规律性的新序列，进而对之后的围岩变形进行进一步的预测分析。 2．GM（1，1）模型的建立围岩变形的灰色模型 GM（1，1）的建立包含以下几个步骤：（1）用 X0 表示围岩变形的原始监测数据序列。
X 0 x0 1, x0 2,, x0 n
日期/月、日量测位移/mm GM（1，1）模型预测值/mm 1.98 3.97 4.26 4.57 4.91 5.26 5.65 6.06 6.50 6.97 7.48 8.03 8.61 9.24 9.91 残差
式中： x1

x1 k 1 x0 1 e ak ， a a
式中： t 为时间参数； a, 为灰色参数。记参数列为 a ， a a, T ，利用最小二乘法求解 a ：

即 a a, T = B T B

1
BT Y ，
（8）
式中： B

z1 2 1 x0 2 z 3 1 ，， 1 Y x0 3 ... ... ... z n 1 1 x0 n
棚隧道工程实例，建立围岩变形的 GM（1，1）预测模型对隧道 YK23+015 断面净空收敛值进行预测。结果表明，灰色理论在短期内预测结果与实际量测数据基本吻合，能够满足工程需求，对隧道变形的发展趋势进行预测在工程中具有重要的应用意义。关键词：公路隧道；围岩变形；监控量测；灰色理论中图分类号：U451.2 引言在我国经济快速发展的带动下，国家基础设施建设步伐也在加快，交通领域的发展更是其中最重要的一环。西南地区铁路、公路的修建为该区域的发展注入了新鲜血液。为了节省成本、缩短线路，大量线路选取隧道穿过山谷丘陵，由于地质条件复杂、施工技术复杂等不确定性因素使山岭隧道成为一项高风险工程，监控量测在隧道的变形监测以及预报预警系统中起了重要作用[1-2]。复杂地质构造带的隧道开挖产生较大变形，如若对变形不能及时的监测预报并采取相关支护措施，会导致围岩侵入隧道设计净空、甚至引起塌方，造成设备损坏或者人员伤亡事故，致使工期延误，使工程成本进一步增加[3]。因此对围岩变形做好监控量测的同时能够预测围岩未来的变形趋势、做好变形的预报，对围岩的稳定性和支护工作产生巨大的作用[4-5]。目前通过回归分析、BP 神经法、时间序列法等预测方法都有一定的局限性，而且不同方法有各自的使用条件[6]。本文借鉴灰色理论原理，基于工程实例中围岩变形的监控量测数据来建立 GM（1，1）灰色模型，来预测隧道围岩的变形。一、灰色理论模型 1．灰色系统原理我国邓聚龙教授在 1982 年首次提出的灰色理论系统，

灰色预测在基坑变形监测中的应用

ｍｅｈｄｉｈｇｅｏｄｅｓｏｉａｄｈｓｉｐｌａｉｔ．ｔｏｓｉｈｒｇｏｎｓｆｆｎａｔａｐｉｂｌｙｔｓｃｉ
Ｋｅｒｓｅｐｐｔｄｆｒｔｏｙｗｏｄ：ｄｅｉｅｏｍａｉｎ；ｇａｒｄｃｉｎ；ｅｕｌｓｅｒｙｐｅｉｔｏｑａｔｐＧＭ（，）ｍｏｅ１１ｄｌ
⑤还原值，得还原的预测基坑水平位移数据数列：
；。（＋１一；（１－ｓ（）， ‘ 是） ‘ ＋）是是一１２ … ，，，；
３模型精度是模型预测的准确性和使用性的反映。等步长Ｇ（，）Ｍ１１模型可采用后验差检验的方法：
工程实例，可进行变形预测结果的分析和检验，而证实基坑位移变形分析中采用灰色Ｇ（，）进Ｍ１１预测方法的可行性。该方法的拟合度较高，有其适用性。［关键词］深基坑变形灰色预测等步长ＧＭ（，）型１１模
ＧｒｙＰｒｄｃｉｎＡｐｉａｉｎｉｈｅＰｉｆｒａｉｎｍｏｉｏｉｇａｅｉｔｏｐｌｃｔｏｎｔｔＤｅｏｍｔｏｎｔｒｎ
“ ａ
意义和经济价值。一般基坑变形监测的时间间隔是相等的，因此，本文拟利用灰色预测理论的等步长ＧＭ（，）型来１１模
预测深基坑变形的位移变化。２等步长ＧＭ（。）型［１１模］］２由灰色系统理论可知，如果把基坑水平位移Ｓ看作灰信
令残差ｅ）ｓ（；（，，，设（一 “ “ ２…，。＝÷ ｅ））一１

灰色预测模型下隧道围岩稳定性的模糊概率分析

ＰＵＹｏｎｇ，ＬＩＵＬｉ，ＺＨＡＮＧＤａｎ（ＳｃｈｏｏｌｏｆＡｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅａｎｄＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＸｉＨｕａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈｅｎｇｄｕ６１００３９Ｃｈｉｎａ）
１ｅｃｔｅｄｆｒｏｍｓｏｍｅｔｕｎｎｅｌｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇａｎｄｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ，ｕｓｅｓｇｒａｙｔｈｅｏｒｙａｎｄｆｕｚｚｙｐｒｏｂａｂｉｌｉｔｙｍｅｔｈｏｄｔｏａｎａｌｙｚｅａｎｄｃａｌｃｕｌａｔｅｔｈｅｔｕｎｎｅｌｓｕｒｏｕｎｄｉｎｇｒｏｃｋｓｔａｂｉｌｉｔｙａｎｄｓｔａｂｉｌｉｔｙｐｒｏｂａｂｉｌｉｔｙ，ａｎｄｍａｋｅｓｓｔａｂｉｌｉｔｙｐｒｏｂｌｅｍｓｍａｔｈｅｍａｔｉｚａｔｉｏｎ，ＳＯｔｈａｔｉｔｃａｎｅｘａｃｔｌｙｒｅｌｆｅｃｔｓｕｒ。ｒｏｕｎｄｉｎｇｒｏｃｋｓｔａｂｉｌｉｔｙｓｔａｔｅ．Ｔｈｅｒｅｓｕｈｓｓｈｏｗｔｈａｔｆｏｒｅｃａｓｔｉｎｇｔｈｅｉｆｎａｌｄｅｆｏｍａｒｔｉｏｎｏｆｓｕｒｏｕｎｄｉｎｇｒｏｃｋｉｓａｃｃｕｒａｔｅｂｙｕｓｉｎｇｔｈｅｇｒａｙｔｈｅｏｙ，ａｒｎｄａｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｅｓｕｒｏｕｎｄｉｎｇｒｏｃｋｓｔａｂｉｌｉｔｙｉｓｒｅａｓｏｎａｂｌｅ．Ｉｔｃａｎｔｉｍｅｌｙｐｒｏｖｉｄｅｓｔａｂｌｅｄｅｇｒｅｅｏｆｓｕｒｏｕｎｄｉｎｇｒｏｃｋａｎｄｓｅｃｕｒｉｔｙｉｎｆｏｍａｒｔｉｏｎｏｆｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ，ｐｒｅｄｉｃｔａｃｃｉｄｅｎｔａｎｄｄａｎｇｅｒｏｕｓｓｉｔｕａｔｉｏｎ．Ｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓｏｆｔｈｅｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｉｓｓｉｍｐｌｅ，ｃｏｎｖｅｎｉｅｎｔｉｎ

灰色系统理论在矿山围岩稳定性分析中的应用与实践

ｔｈｅｓｔｒｅｓｓａｎｄｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔｏｆｔｈｅｓｕｒｒｏｕｎｄｉｎｇｒｏｃｋａｎｄｉｔｓｒｏｏｆｗａｓｍｏｎｉｔｏｒｅｄｂｙｓｔｒａｉｎｇａｕｇｅｓａｎｄｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔｍｅｔｅｒｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ．Ｔｈｅｓｔｒｓｓｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｍｉｎｉｎｇａｒｅａｓａｎｄｉｔｓｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｔｒｅｎｄｓｗａｓｍａｓｔｅｒｅｄｂｙｌｏｎｇ — ｔｅｒｍＩＴＩＯ —
于稳定期。
关键词：监测；围岩；灰色理论；预测；稳定性
中图分类号：ＴＤ３２５文献标志码：Ａ文章编号：１６７１ — ４１７２（２０１３）０６ — ００７１ — ０４
Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎａｎｄｐｒａｃｔｉｃｅｏｆｓｕｒｒｏｕｎｄｉｎｇｒｏｃｋｓｔａｂｉｌｉｔｙａｎａｌｙｓｉｓ
ＳｙｓｔｅｍＴｈｅｏｒｙ．Ｔｈｅｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｒｏｃｋｏｆｔｈｅｆｉｒｓｔｌｙｍｉｎｅｄａｒｅａｓｉｓｓｔａｂｌｅ。ａｎｄｔｈｅｓｔｒｓｓｍｏｎｉｔｏ — ｒｉｎｇｖａｌｕｅｓｓｈｏｗａｓｔｅａｄｙｔｒｅｎｄｗｉｔｈｉｔｓｉｎｃｒｅｍｅｎｔａｌｖａｌｕｅ．ＴｈｅｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎｄａｔａｏｆＧｒａｙｎｅｓｓＳｙｓｔｅｍＴｈｅｏｒｙｓｈｏｗｓ

隧道围岩变形预测模型的优化与应用

隧道围岩变形预测模型的优化与应用陈永雄;吴小萍;郜成成;雷坚;刘国龙;成伟光【摘要】为了克服回归分析法在隧道施工监测数据分析中预测模型的不足,利用多目标加权灰色局势决策法对回归模型的多个评价指标进行整合量化,得到综合效果测度和优选回归预测模型.基于已优选的回归模型与模糊自适应变权重组合预测法建立最优非线性组合预测模型,将组合模型与优选模型进行效果测度对比,并基于该算法编制\"智能监测—模型优化—信息反馈\"系统.结合麻栗垭隧道工程,对组合模型和单项模型进行分析,预测拱顶沉降值.研究结果表明:以残差与后验差为评判标准,实时构建的最优组合预测模型的平均相对误差绝对值为4％,方差为6.5,后验差比值为0.34,小误差概率为1,更能对隧道施工过程围岩变形进行有效的预测和反馈.【期刊名称】《铁道科学与工程学报》【年(卷),期】2019(016)002【总页数】9页(P426-434)【关键词】隧道变形监测;回归模型;灰色局势决策;模糊自适应变权重组合;组合预测【作者】陈永雄;吴小萍;郜成成;雷坚;刘国龙;成伟光【作者单位】中南大学土木工程学院,湖南长沙 410075;湖南交通职业技术学院路桥工程学院,湖南长沙 410132;中南大学土木工程学院,湖南长沙 410075;伦敦大学学院交通研究中心,英国伦敦 WC1E6B;中铁第四勘察设计院集团有限公司,湖北武汉 430063;中铁第四勘察设计院集团有限公司,湖北武汉 430063;中南大学土木工程学院,湖南长沙 410075;中南大学土木工程学院,湖南长沙 410075【正文语种】中文【中图分类】U456.3隧道监控量测的主要目的是及时对隧道围岩变形和应力进行监测,并将监测获得的信息及时分析与反馈,以更好地指导现场施工。

监控数据处理方法和模型直接影响反馈信息的准确性和可靠性。

目前常用的方法有：灰色预测法、突变理论、人工神经网络法、回归模型等[1]。

基于灰色理论的围岩注浆效果预测研究

摘要：研究目的：小导管注浆能有效的提高围岩稳定性，但在现实施工中，导管注浆到围岩稳定往往存在一段时间差，因此提前预测围岩注浆效果有着十分重要的现实意义。ＧＭ（１，１）模型可以作为相对简洁的围岩变
化时间函数应用于注浆后围岩敛散的预测，但传统的ＧＭ（１，１）模型在地质条件复杂的围岩注浆效果预测中
素、围岩的复杂程度有关；（２）基于背景值改进后的ＧＭ（１，１）模型精确度的提高取决于与原模型的预测精度，改进后的模型适用于影响因素多，变化更加复杂的围岩；（３）本文结合工程实例，将计算值与实际值做了对照，验证了改进后灰色模型的精确性，可以为今后隧道围岩注浆效果的预测提供一定的参考。
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｒｅｓｅａｒｃｈｐｕｒｐｏｓｅｓ：Ｔｈｅａｄｖａｎｃｅｄｓｍａｌｌｐｉｐｅｇｒｏｕｔｉｎｇｃａｎｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｆｓｕｒｒｏｕｎｄｉｎｇｒｏｃｋ，ｈｏｗｅｖｅｒ，ｔｈｅｒｅｉｓａｌｏｎｇｔｉｍｅｔｏｒｅａｃｈｔｈｅｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｆｓｕｒｏｕｎｄｉｎｇｒｏｃｋａｆｔｅｒｇｒｏｕｔｉｎｇｉｎａｃｔｕａｌｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ，ＳＯ

基于灰色Verhulst模型对边坡变形预测研究

ｔｅｒｉｏｎｆｕｌｌｙａｎｄｈｉｇｈｅｒｆｏｒｅｃａｓｔａｃｃｕｒａｃｙ．Ｔｈｉｓｍｅｔｈｏｄｃａｎｂｅｕｓｅｄａｔａｎｙｓｔａｇｅｏｆｄａｔａｔｏｆｏｒｅｃａｓｔｓｌｏｐｅ
ＤｅｆｏｒｍａｔｉｏｎＰｒｅｄｉｃｔｉｏｎｏｆＳｌｏｐｅｓｂａｓｅｄｏｎＧｒｅｙＶｅｒｈｕｌｓｔＭｏｄｅｌ
ＬＩＵＦｅｎｇ
（ＨｕｎａｎＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｅ，Ｃｈａｎｇｓｈａ，Ｈｕｎａｎ４１００１５，Ｃｈｉｎａ）
刘峰
（湖南省交通科学研究院，湖南长沙［摘
．
４１００１５）
要】为了达到研究边坡变形发展趋势的目的，通过应用灰色Ｖｅｒｈｕｌｓｔ非线性微分动态预测模型，对实际
工程中岩质边坡的变形发展进行了预测。研究结果表明：灰色Ｖｅｒｈｕｌｓｔ反函数预报模型建模思路正确，预报判据理论充分，并且预报精度较高。该方法可用于边坡变形任意阶段数据的预报，且可为类似岩土工程边坡变形预测

ｂｙｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆＧｒａｙ－Ｖｅｒｈｕｌｓｔｎｏｎｌｉｎｅａｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌｄｙｎａｍｉｃｏｆｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎｍｏｄｅ１．ＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔＧｒｅｙ・・Ｖｅｒｈｕｌｓｔｉｎｖｅｒｓｅｆｕｎｃｔｉｏｎｏｆｆｏｒｅｃａｓｔｍｏｄｅｌｉｎｇｗａｓｃｏｒｒｅｃｔｌｙｉｄｅａｓａｎｄｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎｃｒｉ－・

灰色系统理论在露天矿边坡岩体变形预测中的应用

监测点空间位移进行了预测，通过与实测数据曲线对比发现模型预测精度较好，可以应用于实际工程。
关键词：灰色系统；ＧＭ（Ｉ，１）模型；边坡变形
中图分类号：ＴＤ８２４．７
文献标识码：Ｂ
文章编号：１６７１—９８１６（２０１３）０５— ００１６— ０３
设有变量ｘ（ｏ）＝｛ｘ（ｏ）（），ｉ＝１，２ …．，ｎ｝为某
一
预测对象的非负单调原始数据列，建立灰（０）进行一次累加（１－－ＡＣＤ）生成一次累加序列：
本原理包括：差异信息原理，解的非唯一性原理，最少信息原理，认知根据原理，新信息优先原理，灰性
ｈｉｓｈａｃｃｕｒａｃｙ．Ｔｈｅｅｆｒｏｅ．ｒｔｈｅｍｅｈｏｔｄｃａｎｂｅｕｓｅｄｉｎｅａｒｌｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｇｒａｙｓｙｓｔｅｍ：ＧＭ（１，１）ｍｏｄｅｌ：ｓｌｏｐｅｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ
系统（ＧｒｅｙＳｙｓｔｅｍ）理论由邓聚龙教授于１９８２年首先创立【ｕ，是一门基于研究对象的因变量信息部分已知、部分未知且不确定性的应用系统学科。
灰色系统理论以灰色模型（ＧＭ）为核心，以评估、建模、预测、决策、控制和优化为主体。其主要基

灰色聚类法在围岩分级中的应用

文章编号:1004—5716(2005)05—0112—02中图分类号:U452112　文献标识码:A 灰色聚类法在围岩分级中的应用张庆飞,巫锡勇(西南交通大学工程地质系,四川成都610031)摘　要:利用灰色聚类原理,对现行铁路隧道设计规范中影响围岩分级的主要因素进行了讨论并定量化分级,给出了各分级指标对应的白化函数,提出应用灰色聚类原理进行围岩分级的方法及基本步骤。

结合工程实例说明了该方法的应用,并将结果与传统判别法结果进行了对比。

关键词:灰色聚类;围岩分级;铁路隧道;定量分析1　概述隧道围岩分级是评定围岩的性质、判断隧道围岩稳定性、选择隧道施工方法及支护参数的前提。

然而目前,由于地下工程地质条件的复杂性及受地质勘察手段所限,尚不能获得准确判定围岩级别的全部数据,因此围岩级别判别也就只能靠经验的、定性的方法。

灰色系统理论即是针对既无经验,数据又少的不确定性问题,即“少数据不确定性”问题提出的[2],本文结合实例,利用灰色聚类原理对隧道围岩的量化分级进行了探讨。

2　灰色聚类法的基本原理及实例应用2.1　灰色聚类的基本原理灰色聚类是将聚类对象对于不同聚类指标所拥有的白化数,按几个灰类归纳,以判断该聚类对象属于哪一类[3]。

由于影响围岩分级的因素较多,并非用某一种单一指标可以确定的,即使采用多项指标确定,也常常遇到各种指标实测值不落在同一级别里,这样凭定性的经验判别可能造成错判或误判,而灰色聚类法可将区段围岩的各相指标参数作为聚类对象,围岩所属的不同级别作为灰类进行定量数值归纳,可在很大程度上降低这种可能性。

2.2　实例应用21211　分级标准传统的铁路、公路隧道围岩分级是采用经验类比法,依据隧道围岩分级表,并同时考虑围岩地下水和地应力特征进行的。

首先通过围岩的工程地质特征,围岩结构完整状态的分析,依据隧道隧洞围岩分级表初步确定围岩级别,再依据地下水(涌出量)和地应力特征,导洞开挖以后围岩的稳定程度三项指标最终确定[4]。

隧道变形监测及灰色模型预测分析

ｌ一２ＭＯＤＥＲＮＵＲＢＡＮＴＲＡＮＳＩＴｆ１２０１３坝代城市轨匾交幢
－
１．＿１土ｒ
＝；，ｌ
裂缝影响初期收敛朝正向发展，但裂缝影响不大，随着
隧道的扩挖，隧道收敛又朝着负方向变化，最后趋于稳定；ＳＬ２７｝Ｎ点距离ＳＬ３点约
２监测方案及监测数据分析
２一监测方案原有的 “ ７３８ｌ ” 人防工程建
度。原有人防工程长年未曾使用，
部分区间布满垃圾、淤泥，扩挖施
０多年以来，长年未曾使用，年工时应严密监测原有受力体系破坏成３后的受力状况。哈尔滨地区处于季久失修，原有洞体存在施工缝较
Ｌ３测点于该工程处于经济繁荣、交通流量经多组数据对比发现Ｓ
Ｌ２７处点变化值的２倍，大、社会活动频繁地区，路面两侧变化值约为Ｓ
到知之较多。隧道拱顶下沉参数具
有灰色性，变形过程也具有灰色过建筑物密集，地下管线繁多，施工可见多一个方向的开挖造成围岩的程，所以围岩体属于本征性灰色系安全显得格外重要。然而人防工程扰动近乎成倍数增长。统。因此，灰色模型在拱顶下沉的改造成地铁技术在我国尚不成熟，在施工监测方面没有现成经验，只３隧道风险源灰色模型预测分析模拟中具有普遍的适用性。３．２灰色模型建模

改进灰色Verhulst模型在巷道变形量预测中的应用

改进灰色Verhulst模型在巷道变形量预测中的应用卢雅琪;叶义成;胡南燕;朱龙洁;张萌萌【期刊名称】《化工矿物与加工》【年(卷),期】2015(44)7【摘要】基于复杂地质条件下巷道围岩相对变形量呈S型的特点,研究构建了灰色Verhulst巷道变形量预测模型。

针对预测函数构造过程中参数的取值影响预测精度的问题,从灰色Verhulst模型背景值的误差来源入手,重构背景值公式;并根据最小二乘法原理及灰色系统理论的新信息优先原理,将第二次测量的观测值作为初始条件,建立改进背景值与初始条件相结合的灰色Verhulst预测模型。

经金山店铁矿破碎带巷道工程实际应用验证,改进后灰色Verhulst模型的平均绝对误差由68.832降低到2.587,预测精度由不合格提高到优,且巷道变形量的极限值为0,符合试验现场巷道稳定的实际情况。

【总页数】5页(P24-27)【关键词】Verhulst模型;背景值;初始条件;巷道变形量;预测【作者】卢雅琪;叶义成;胡南燕;朱龙洁;张萌萌【作者单位】武汉科技大学资源与环境工程学院;湖北省页岩钒资源高效清洁利用工程技术研究中心【正文语种】中文【中图分类】TD322.4【相关文献】1.建筑物沉降量预测和最终沉降量早期确定的灰色Verhulst模型 [J], 左其亭;马军霞;张能奎2.改进灰色Verhulst模型在武汉市全年用电总量预测中的应用 [J], 梅汇海;肖益民3.灰色VERHULST模型在耐用商品拥有量预测中的应用 [J], 姚光同4.利用改进的灰色模型预测软岩巷道的围岩变形 [J], 王永岩;毕向阳;段克信5.Verhulst模型在巷道围岩变形预测中的应用 [J], 杨家俊;陈星明因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

灰色理论在隧道信息化施工中的应用及施工数值分析的开题报告

灰色理论在隧道信息化施工中的应用及施工数值分析的开
题报告
一、研究背景及研究意义
隧道是国家重点建设项目，其施工对于加强基础设施建设、促进经济发展具有重要意义。

在隧道施工中，信息化已经成为一种趋势，通过信息化技术可以提高施工质量、加快施工速度、降低施工成本，进而提高整个工程的投资效益。

灰色理论是一种有效的分析和预测方法，可以在数据缺乏或不充分的情况下进行分析和预测。

在隧道信息化施工中，施工数据复杂、不确定性较大，灰色理论具有很
好的应用前景和实际意义。

因此，本文拟通过对隧道信息化施工中灰色理论应用的研究，以及施工数值分析的开展，探究其应用的优势和不足，为隧道信息化施工提供一定的理论指导和实际应
用的参考。

二、研究内容
1. 灰色理论在隧道信息化施工中的应用及机理分析。

2. 对隧道信息化施工中的施工过程数据进行采集和整合，建立合适的数学模型，并进行灰色理论分析，得出合适的结论。

3. 针对隧道信息化施工中遇到的问题开展数值分析，并提出解决方案。

4. 对比分析灰色理论与其他方法的优劣和适用范围。

三、研究方法
本研究主要采用灰色理论、数据分析、统计学和建模等方法，对隧道信息化施工过程中的数据进行采集和整合，并应用灰色理论进行分析。

此外，还将应用数值分析
方法，并结合实际情况提出解决方案。

四、预期结果
通过本研究，预期可以得到灰色理论在隧道信息化施工中的应用方案和分析结果，揭示出灰色理论在该领域的优势和局限性，并对解决隧道信息化施工中遇到的问题提
出合理化建议和解决方案。

同时，还可以比较灰色理论与其他方法的优劣和适用范围，为实际工程应用提供参考。

隧洞开挖下的边坡变形灰色预测分析

《河南水利与南水北调》2023年第7期施工技术隧洞开挖下的边坡变形灰色预测分析程书文（河南省水利第二工程局，河南郑州450016）摘要：隧洞是常见的水利工程结构形式。

在开挖过程中受施工条件和受力形式变化的影响，隧洞进出口边坡会产生一定的变形，一旦变形过大，会对工程安全造成不利影响。

及时监测和预测边坡变形具有重要的工程意义。

针对隧洞开挖过程中的边坡变形预测问题，引入灰色预测模型，通过构建经典灰色预测的GM （1，1）模型，基于实测点位的变形数据，对未来的变形趋势进行预测。

选取某输水隧洞实例进行分析，在该隧洞开挖的进出口边坡上设置若干监测点，记录监测点的水平、垂直位移数据，采用文章提出的灰色预测模型对监测点位的变形进行预测，并将预测值和实测值进行对比。

结果表明预测的位移量与真实的位移量相差较小，误差均在5%以内，可以较好地实现隧洞开挖过程中边坡位移的预测，具有较高的预测精度。

提出的边坡变形灰色预测分析模型可以较好实现隧洞开挖下的变形预测，方法简单实用，可为隧洞开挖过程中的变形控制提供技术支持，可在类似工程中推广应用。

关键词：隧洞开挖；边坡变形；预测；GM （1，1）模型中图分类号：P642.22文献标识码：A文章编号：1673-8853（2023）07-0072-02Gray Prediction Analysis of Slope Deformation under Tunnel ExcavationCHENG Shuwen（Henan NO.2Hydraulic Engineering Bureau,Zhengzhou 450016,China ）Abstract：Tunnel is a common structural form of hydraulic engineering.In the excavation process,the slope at the entrance and exit of the tunnel will be deformed to a certain extent due to the changes of construction conditions and stress forms.Once the deformation is too large,it will adversely affect the engineering safety.It is of great engineering significance to monitor and predict the slope deformation in time.engineering significance.Aiming at the problem of slope deformation prediction in the process of tunnel excavation,a gray prediction model is introduced in this paper.The future deformation trend is predicted based on the deformation data of the measured points by constructing the GM(1,1)Model of classic gray prediction.An example of a water conveyance tunnel is selected for analysis.Several monitoring points are set on the entrance and exit slopes of the tunnel excavation,and the horizontal and vertical displacement data of the monitoring points are recorded.The gray prediction model proposed in this paper is used to predict the deformation of the monitoring points and to compare the predicted value with the measured value.The results show that the difference between the predicted displacement and the real displacement is small,and the errors are all within 5%.The gray prediction analysis model of slope deformation proposed in this paper can better realize the deformation prediction under tunnel excavation.Themethod is simple and practical,and it can provide technical support for deformation control in the process of tunnel excavation.Key words：tunnel excavation;slope deformation;predict;GM(1,1)Model作者简介：程书文（1980.11—），男，工程师，主研水利工程施工管理。

灰色系统理论在巷道围岩变形预测中的应用研究

更加完善，权责界面更加清晰，管理流程更加顺畅，授权体系更
加有效，实现人权、物权、财权、事权运转简洁、高效。
ｚｈｅｎｇｃｅｆａｂｕ／２０１２０２／ｔ２０１２０２２８６３１４０９．ｈｔｍ１．
［４］财政部．企业内部控制规范体系实施中相关问题解释第２
号［ＥＢ／ＯＬ］．［２０１３ — ０５— ０１］．ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｇｏｖ．ｃｒｄｚｗｇｋ／２０１２— ０９／２８／
灰色系统理论在巷道围岩变形预测中的应用研究
于海洋
（中国神华神东煤炭集团地测公司万利一矿地测站，内蒙古鄂尔多斯，０１７０９９）
摘要：巷道围岩稳定性对煤层开采安全进行具有重要保障意义。从变形分析角度出
发。以灰色系统理论为变形预测模型基础，构建灰色系统预测模型，以国内某煤矿采动
度看需预先采取一定的防范措施，但需知道围岩的变形状况。因此，巷道围岩变形预计对矿山安全生产来说就显得甚为必要。
合，很好地预测出了矿山的变形趋势【２］。鲍金杰等人则提出一种采用灰色模型进行矿区沉降预测的方法，结合沉降观测实例，采用灰色模型精度检验和数理统计的Ｆ分布两种方法对灰色模型的预测结果进行检验和分析。结果表明，灰色模型能够满足矿区沉降预测的精度要求，且预测精度随着采用数据量的增加而提高＿３］。由此，本文选择灰色系统理论构建变形预测模型，开展了

基于灰色Verhulst模型的岩溶塌陷定量预报预测方法

第28卷　第1期中　国　岩　溶　V o l.28　N o.1　2009年3月 CA R SOLO G I CA　S I N I CA M ar.2009文章编号:1001-4810(2009)01-0017-06基于灰色Verhulst模型的岩溶塌陷定量预报预测方法Ξ蒙彦1,黄健民2,雷明堂1,李瑜1,戴建玲1(1.中国地质科学院岩溶地质研究所,广西桂林541004;2.广州市地质调查院,广东广州510030)摘　要:在总结分析现有岩溶塌陷预报预测方法的基础上,从灰色系统理论出发,选取带有时间因子的地下水动力条件因素为已知信息,应用灰色V erhulst模型对桂林柘木村岩溶塌陷的发生时间进行了预报预测验证。

验证结果显示,预测时间和实际塌陷时间基本吻合。

柘木村3月份岩溶塌陷的预测时间为2000年3月17日,实际塌陷时间为2000年3月20日,预测值比实际值提前3天,准确率为90%;8月份岩溶塌陷的预测时间为2000年8月14日,实际塌陷时间为2000年8月14日,准确率为100%。

另外,作者对预报产生误差的可能原因进行了分析,以便能改进模型,进一步提高预测精度。

关键词:岩溶塌陷;定量预报;自动化监测;灰色V erhulst模型中图分类号:P642.2;X141 文献标识码:A0　前　言岩溶塌陷是岩溶区一种影响因素众多,成因机制复杂的地质灾害,其发生在空间上具隐蔽性,在时间上具突发性,因此对其进行准确预报预测难度较大[1,2]。

鉴于岩溶塌陷的预报预测主要是解决塌陷发生的时间和空间问题,目前常见的预报预测方法也主要分为两类,一类是以G IS技术为代表的岩溶塌陷空间预报预测技术方法[3],这类方法主要是对岩溶塌陷的影响因子进行评价分析,赋予因子不同的权重,然后建立地质模型并应用G IS的叠加分析等空间分析功能实现危险区的划分,得出危险性分区图,进而实现岩溶塌陷空间上的预报预测。

该方法对于宏观区域上岩溶塌陷的预报预测具有较好的效果,但是在评价因子的选取、权重赋值等方面存在较大的人为性。

基于灰色关联分析及GA￣BP_模型的岩体爆破块度预测

种对应关系ꎬ实现对爆破块度的预测ꎬ可较好地进行
测岩体爆破块度的ＧＡ￣ＢＰ模型ꎬ并通过实例验证了
一种多因素与多指标的对应关系
[１￣３]
( ｇｅｎｅｔｉｃａｌｇｏｒｉｔｈｍꎬＧＡ) 和神经网络理论ꎬ建立了预
ꎮ 准确描述这
模型的可靠性ꎮ
筑坝材料的块度控制ꎬ 从而保证土石坝的填筑质
岩体的爆破看作灰色系统ꎬ运用灰色关联分析法对
各影响因素的主次关系进行分析 [１３￣１４] ꎬ从而为爆破
网络模型用于预测爆破块度ꎬ并对比了ＢＰ模型的
块度预测模型的输入、输出参数的选择提供依据ꎮ
预测结果ꎬ验证了该模型的优越性ꎮ但传统的神经
表１爆破试验参数
Ｔａｂ. １Ｂｌａｓｔｉｎｇｔｅｓｔｐａｒａｍｅｔｅｒｓ
[ ＡＢＳＴＲＡＣＴ]
④７ｔｈＣｏ. ꎬ Ｌｔｄ. ꎬ ＳｉｎｏｈｙｄｒｏＢｕｒｅａｕ ( ＳｉｃｈｕａｎＣｈｅｎｇｄｕꎬ ６１００３４)
Ｉｎｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓｏｆｂｌａｓｔｉｎｇｍｉｎｉｎｇｏｆｒｏｃｋ￣ｆｉｌｌｄａｍｍａｔｅｒｉａｌｓꎬ ａｃｃｕｒａｔｅｌｙｐｒｅｄｉｃｔｉｎｇａｎｄｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇｔｈｅ
Ｃｕ为不均匀系数ꎻＣｃ为曲率系数ꎻＤ为分形维数ꎮ
基于人工神经网络算法建立了岩体爆
破块度的预测模型ꎬ 并分析了其主要影响因素ꎮ
Ｋｕｌａｔｉｌａｋｅ等 [１０] 提出了采用人工神经网络预测岩体
２爆破块度影响因素的灰色关联分析
等不足 ꎮ Ｍｏｈａｍｍａｄ等 [１１] 提出自适应神经网络系
线性映射关系有了可靠的描述方式

基于灰色预测方法的隧道大变形预警技术研究

基于灰色预测方法的隧道大变形预警技术研究朱铭【摘要】围岩和支护措施的大变形以及由大变形引起的塌方,是隧道开挖后的主要灾害之一.介绍了利用改进的灰色模型,预测和分析围岩位移的发展趋势、变形规律的方法,根据工作经验将围岩位移失稳预警分为了三个级别并进行了详细的定义,在实际工程应用中取得了较好的效果.【期刊名称】《公路工程》【年(卷),期】2011(036)003【总页数】4页(P183-186)【关键词】隧道;灰色预测;大变形;预警【作者】朱铭【作者单位】湖南省高速公路管理局,湖南长沙410003【正文语种】中文【中图分类】U456.3在隧道工程施工过程中，由于工程条件的复杂性，常常造成施工中安全事故频现。

为了保证施工安全及隧道投入运营后的安全，在施工过程中对围岩进行监测是十分必要的，通过现场围岩监控量测，及时掌握围岩和支护在施工中的力学动态及稳定程度，为评价和修改初期支护参数、力学分析及二次衬砌施作时间提供信息依据。

目前对隧道围岩位移测量数据的处理方法很多，有位移反分析法［1］、时间序列法［2］、回归分析法［3］、灰色系统预测［4－7］、神经网络模型预测［8］等。

与其它预测方法相比，灰色系统预测具有预测值中近期精度较高、要求原始数据较少、处理数据灵活和方便计算机处理的特点［9］。

在隧道和基坑的位移预测中，应用较为广泛。

1 灰色理论模型建立灰色模型是以现场监测位移为依据，应对现场监测得到的众多数据加以优化处理，挑选处理能真实反映围岩变形发展规律的特征数据系列，借以提高模型精度［10］。

1． 1 灰色GM(1，1)预测模型建立设某位移量的原始观测值序列为:①对x(0)序列做一次累加生成，得到新的序列。

其中:② 对数列x(1)建立GM(1，1)白化方程。

③解方程。

首先对x(1)作近邻生成，令:于是:然后对参数列a∧=［a，b］T进行最小二乘估计得:④确定模型。

及模型的时间响应式:⑤经累减还原可得预测值。

BQ法和灰色关联法相结合的隧道围岩分级验证研究

BQ法和灰色关联法相结合的隧道围岩分级验证研究孙路;徐望国;张云龙【摘要】The rapid development of highway tunnel brings new challenges to the advance of Tunneling. The surrounding rock classification is always a key project of common concern from the researchers. This thesis analyzes the problems existing in the classification of highway tunnel at first, and then puts forward the surrounding rock classification of highway tunnel by means of the combination of Method BQ and grey relational analysis through comparative analysis. By the applied researches of Guizhou Tai pinghe 1 tunnel of Hang Rui high-speed this method has achieved satisfactory results of application and provides effective scientific guidance to constructors.%公路隧道围岩分级一直是研究人员共同关注的重要课题。

分析了公路隧道分级方法存在的问题，然后通过对比分析，提出了以BQ法和灰色关联分析法相结合的公路隧道围岩分级方法。

通过对杭州至瑞丽国家高速公路大兴段与思南段的太平河1号隧道的应用研究，此方案取得了很好的应用效果，给施工单位提供了有效科学的指导。

基于灰色理论的深基坑变形监测数据分析杨乐薛沣潘豪陈雄伟房林福吴婧

基于灰色理论的深基坑变形监测数据分析杨乐薛沣潘豪陈雄伟房林福吴婧发布时间：2023-06-14T10:58:10.079Z 来源：《建筑创作》2023年7期作者：杨乐薛沣潘豪陈雄伟房林福吴婧[导读] 近年来，中国有关地表沉降的科学研究已不在少数，但目前对我国的主要方法仍是通过计算、研究沉降深基坑工程的变化规律及其结果，并根据以往的工作经验，设定最高允许沉降数值，以便控制在施工活动中的行为和控制变形率。

所以对深基坑开挖造成地表下陷现象的探讨也就十分必要，而且有着很重要的经济与社会意义。

中建八局第四建设有限公司山东青岛 266000摘要：近年来，中国有关地表沉降的科学研究已不在少数，但目前对我国的主要方法仍是通过计算、研究沉降深基坑工程的变化规律及其结果，并根据以往的工作经验，设定最高允许沉降数值，以便控制在施工活动中的行为和控制变形率。

所以对深基坑开挖造成地表下陷现象的探讨也就十分必要，而且有着很重要的经济与社会意义。

关键词：深基坑工程；沉降数值；控制变形率一、引言近几年，随着我国社会和经济的迅速发展，为缓解或从根本上解决住房紧张和交通拥挤等问题，建筑结构不断地向高层发展，从而充分利用土地资源。

随着我国高层建筑的不断提高和施工数量的不断增加，对深基坑工程的施工要求也日益严格。

由于高层建筑自身重量大，施工过程复杂，影响因素众多，因此很可能会对建筑自身和周围环境造成一定程度的影响。

在施工过程中，若不加强监控，很容易对周围的建筑物、管道、地面等造成影响，甚至造成损害。

另一方面，由于邻近的建筑物对基坑本身的承载力比较大，而基坑附近的地下管道往往会造成地表水体的渗漏，从而加速基坑的变形。

通过实际工程瓦窑堡万福园工程的监测数据进行分析处理，总结规律，再通过建立模型，实验室数据模拟得出一个沉降预测值，和实际的监测数据进行对比，以此得出地表沉降规律分析及预测，为工程实际提供帮助。

二、工程概况拟建项目场地位于象山区瓦窑西路二巷，开发万福庄园11层（局部十，九，三，二层）商品住宅楼，设二层地下室停车场约高8.00米。