寒區(qū)隧道凍結(jié)模型試驗(yàn)與溫度場特性分析.pdf

1、以青藏高原為代表的高海拔寒區(qū)隧道在使用過程中出現(xiàn)的凍害現(xiàn)象導(dǎo)致隧道的使用率大大降低甚至報(bào)廢。由于凍害的影響，國家投入巨資無法收回，隧道通行人民的生命安全也無法保障。本文以寒區(qū)隧道凍害為背景，開展了人工凍土模型試驗(yàn)，并針對試驗(yàn)數(shù)據(jù)的有限性的特點(diǎn)，利用基于結(jié)構(gòu)風(fēng)險(xiǎn)最小化原理和小樣本學(xué)習(xí)方法——支持向量機(jī)算法，建立了人工凍土溫度場發(fā)展的支持向量機(jī)模型。
　　1、通過寒區(qū)隧道模型試驗(yàn)，得到了寒區(qū)隧道模型溫度變化規(guī)律:寒區(qū)隧道模型溫度變化分

2、為兩個(gè)階段:降溫段和升溫段，本文暫時(shí)不考慮升溫段的變化規(guī)律。降溫段變化規(guī)律大致為:隨著凍結(jié)時(shí)間的增加，圍巖各測點(diǎn)的溫度不斷降低，不同斷面、不同測點(diǎn)的溫度降低速率有些差異，整體來看可以分為斷面3和其他斷面兩組。
　　2、根據(jù)牛頓熱交換定律:物體從一種介質(zhì)流到另一種介質(zhì)的熱量和兩種介質(zhì)間的溫差成正比，初始凍結(jié)時(shí)，隧道圍巖為室內(nèi)溫度與凍結(jié)管的溫差最大，故在此時(shí)降溫速度最快，隨著凍結(jié)時(shí)間的增長，兩者間的溫差減小，故在此時(shí)降溫速度減慢;到凍

3、結(jié)后期時(shí)，兩者的溫差很小，故隧道圍巖溫度不再變化，趨于一個(gè)穩(wěn)定值。
　　3、位置3的降溫大致呈現(xiàn)一種對數(shù)函數(shù)減小的規(guī)律。其原因是位置3的溫度傳感器布設(shè)較多，布設(shè)比較均勻，反應(yīng)隧道圍巖溫度變化比較準(zhǔn)確;其他位置的的降溫規(guī)律大致呈現(xiàn)線性減小趨勢。
　　4、通過對SVM法的介紹和推導(dǎo)建立了人工凍土模型試驗(yàn)溫度場SVM模型。
　　5、把不同核函數(shù)應(yīng)用到所建模型上，通過比較選出最適合的核函數(shù)，然后對溫度場溫度進(jìn)行預(yù)測，通過與實(shí)測