摘要
복토된 쉴드 터널의 토양 부력은 그 부력 안정성에 중요한 영향을 미치며, 현재 이형 쉴드 터널의 부력 저항 연구는 아직 제한적이다. 본 연구에서는 수치 시뮬레이션과 머신러닝을 결합하여 이형 쉴드 터널의 부력 특성을 연구하였으며, 이형 쉴드 터널의 기하학적 형태를 요약하고 형상 계수를 도입하였다. Plaxis3D 유한 요소 소프트웨어를 이용하여 형상 계수, 매장 깊이 비율, 터널의 최대 수평 길이, 내부 마찰각, 점착력, 토양 침수 체적 밀도의 6가지 주요 매개변수에 대한 시뮬레이션을 수행하고, 이 6가지 매개변수가 다양한 조건에서 부력에 미치는 영향을 연구하였다. 또한 XGBoost와 ANN 머신러닝 방법을 사용하여 수치 시뮬레이션 결과를 바탕으로 각 매개변수의 특성 중요도를 분석하였다. 결과에 따르면 터널 형상이 원형에 가까워질수록 복토 토양의 부력은 감소하며, 나머지 매개변수들은 반대 경향을 보였다. 매장 깊이 비율, 내부 마찰각, 터널 최대 수평 길이, 점착력, 토양 침수 체적 밀도 및 형상 계수의 부력 영향에 대한 특성 중요도는 점차 감소하는 경향을 나타냈다.
关键词
이형 터널; 쉴드 터널; 부력 저항; 수치 시뮬레이션; 머신러닝
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