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隧道建设(中英文)

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寒区隧道冻结特性及冻结深度预测

马超1,黎忠灏1,邱军领1,*,赖金星1,罗燕平2,曾斌2,冯志华3   

  1. (1. 长安大学公路学院,陕西 西安 710064;2. 四川川交路桥有限责任公司,四川 广汉 618300;3.河北
    省交通规划设计研究院有限公司,河北 石家庄 050011)
  • 发布日期:2023-08-16

  • Published:2023-08-16

摘要: 摘要:为研究寒区隧道冻结深度特性并对冻结深度进行预测,将兴安岭隧道现场实测数据与数值模拟相结合,探讨其温度场
及冻结深度分布规律并基于正交试验分析冻结深度各影响因素敏感性及显著性。此外,提出了一种基于XGBoost 及LightGBM
模型的混合预测模型对冻结深度进行预测。结果表明:距洞口越远,围岩冻结深度越小,距洞口越近冻结深度变化越剧烈在
300 m 之后冻结深度趋于稳定。各个断面在不同部位冻结深度的变化规律基本一致,除仰拱部位冻结深度明显的增大外,其
余各部位未出现明显差别。各因素对冻结深度的影响敏感性排序为:初始地温>最冷月平均气温>围岩比热容>围岩导热系数>
衬砌导热系数>衬砌比热容。提出的基于XGBoost 及LightGBM 模型的混合预测模型与传统单一模型预测相比,精准度进一
步提高,具有更强的适用性。

关键词: 寒区隧道, 冻结深度, 正交试验, XGBoost, LightGBM, 混合模型