(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111265784.7 (22)申请日 2021.10.28 (71)申请人 西南交通大 学 地址 610031 四川省成 都市二环路北一段 (72)发明人 陈子全　周子寒　何川　汪波　 蒙伟　 (74)专利代理 机构 北京正华智诚专利代理事务 所(普通合伙) 11870 代理人 何凡 (51)Int.Cl. G06F 30/13(2020.01) G06F 111/10(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 一种复合回归模型表征的隧址区原位地应 力场反演方法 (57)摘要 本发明提供了一种复合回归模型表征的隧 址区原位地应力场反演方法， 属于隧道工程技术 领域， 该方法包括： 得到岩体参数、 隧址区等高线 图以及隧道纵断面图； 得到隧址区三维数值模型 的若干个分段模 型或若干个虚拟分段模型； 判断 是否为虚拟分段模型； 将各虚拟分段模型本分段 内钻孔的反演结果在本分段内的数据保留并拼 接， 实现第一类多反演回归模型表征隧址区原位 地应力场； 利用各分段模型各自的钻孔实测值分 别对本分段模 型进行原位地应力场再次反演， 并 将各分段模 型再次反演结果拼接， 实现第二类多 反演回归模 型表征隧址区原位地应力场。 本发明 可规避隧道纵向尺寸效应对地应力场反演的误 差影响， 可充分表征隧道纵向各局部区域的地应 力差异分布特性。 权利要求书2页 说明书11页 附图4页 CN 113971308 A 2022.01.25 CN 113971308 A 1.一种复合回归模型表征的隧址区原位地应力场反演方法， 其特征在于， 包括如下步 骤： S1、 将钻孔沿纵向在隧道不同高程均匀分布， 并进行隧道工程的地应力测量， 得到岩体 参数、 隧址区等高线图以及隧道纵断面图； S2、 利用得到的岩体参数、 隧址区等高线图以及隧道纵断面图建立隧址区三维数值模 型， 并对所述隧址区三维数值模型进行分段处理， 得到隧址区三维数值模型 的若干个分段 模型或若干个虚拟分段模型； S3、 判断是否为虚拟分段模型， 若是则进入步骤S4， 否则进入步骤S5； S4、 将各虚拟分段模型本分段内钻孔的反演结果仅保留本分段内的数据， 并将数据进 行拼接， 实现第一类多反演回归 模型表征隧址区原位 地应力场； S5、 利用各分段模型各自的钻孔实测值分别对本分段模型进行原位地应力场再次反 演， 并将各分段模型再次反演结果拼接， 实现第二类多反演回归模型表征隧址区原位地应 力场。 2.根据权利要求1所述的复合回归模型表征的隧址区原位地应力场反演方法， 其特征 在于， 所述 步骤S2中建立的隧址区三维数值模型的宽度尺寸与高度尺寸 一致。 3.根据权利要求1所述的复合回归模型表征的隧址区原位地应力场反演方法， 其特征 在于， 所述 步骤S2中对隧址区三维数值模型进行分段处 理处理， 包括如下步骤： S21、 根据地应力场反演方法， 利用各钻孔实测应力分别单独反演整个隧址区三维数值 模型对应的地应力场； S22、 基于每两相邻钻孔A和钻孔B中， 根据钻孔A的反演结果在钻孔B位置处的反演误 差， 以及钻孔B的反演结果在钻孔A位置处的反演误差得到 两相邻钻孔的分段位置； S23、 判断是否实际切割隧址区三维数值模型， 若是则进入步骤S24， 否则进入步骤S25； S24、 根据两相邻钻孔的分段位置对隧址区三维数值模型进行分段切割得到分段模型， 并根据反演需求对各分段模型进行网格加密； S25、 根据两相邻钻孔的分段位置对隧址区三维数值模型进行虚拟分段得到虚拟分段 模型。 4.根据权利要求3所述的复合回归模型表征的隧址区原位地应力场反演方法， 其特征 在于， 所述步骤S21中利用钻孔实测数据单独反演整个隧址区模型对应的地应力场的回归 模型表达式如下： 其中， 表示第k个钻孔的第j个应力 分量实测 值， a0表示一个常数， ai表示第i个回归 系数， 表示第k个钻孔的数值模拟计算值， ejk表示第k个钻孔的随机 误差， n表示回归系数 总数。 5.根据权利要求3所述的复合回归模型表征的隧址区原位地应力场反演方法， 其特征 在于， 所述 步骤S22中确定两相邻钻孔A和B的分段位置的表达式如下： 权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 113971308 A 2其中， LA表示沿隧道纵向的分段位置与A钻孔的距离， δB‑A表示以B钻孔实测数据反演整 个隧址区模 型在A钻孔处的相对误差， δA‑B表示以A钻孔实测数据反演整个隧址区模 型在B钻 孔处的相对误差， L表示A和B钻孔之间沿隧道纵向的距离 。 6.根据权利要求1所述的复合回归模型表征的隧址区原位地应力场反演方法， 其特征 在于， 所述步骤S 5中利用各分段模型各自的钻孔实测值分别对本 分段模型进 行原位地应力 场分段反演时， 若分段内共计m个钻孔， 则利用每个钻孔 实测值求解钻孔所属本 分段的反演 回归模型表达式如下： 其中， m表示第m个钻孔， 表示第m个钻孔的第j个应力分量实测值， a0表示一个常数， ai表示第i个回归系数， 表示第m个钻孔的数值模拟计算值， ejm表示第m个钻孔的随机误 差， n表示回归系数总数。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 113971308 A 3