主动学习型克里金模型在掌子面可靠度分析中的应用——以双层土隧道为例

摘要：本文旨在研究双层土壤中隧道开挖时掌子面的稳定性问题。首先,假设双层土壤的分界面位于隧道拱顶上方,以极限分析方法为依据,采用旋转破坏机制构建掌子面失稳模型,同时,考虑了开挖介质的剪切强度参数随机性对掌子面稳定性的影响。采用克里金模型代替其原始的功能函数,进而采用蒙特卡洛法计算掌子面的破坏概率,从而大大提高了计算效率和节约了计算成本。本文采用主动学习函数对克里金模型进行训练,因此,可以确保其对掌子面破坏概率的预测高效而不失准确性。本文首先建立了隧道掌子面破坏模型,通过计算分析,验证了所提出模型的正确性,随后讨论了随机变量的初始采样点数、相关系数、分布类型和变异系数等对隧道掌子面稳定性的影响。研究结果表明该方法是一种高效精确的可靠度分析方法,可以为隧道设计提供一定的理论指导和依据。