基于局部耦合马尔科夫链模型的钻孔优化方法

作     者：曾正强 蔡永昌 吴江斌 ZENG Zhengqiang;CAI Yongchang;WU Jiangbin

作者机构：同济大学土木工程防灾国家重点实验室上海200092 同济大学土木工程学院上海200092 华东建筑设计研究院有限公司上海200002 

基　　金：国家自然科学基金高铁联合基金重点支持项目(U1934212) 

出 版 物：《岩土工程学报》 (Chinese Journal of Geotechnical Engineering)

年 卷 期：2024年第46卷第12期

页      码：2620-2628页

摘      要：如何合理利用勘查资料进行准确的地质建模和逐级优化钻孔方案,对于降低勘查成本和提高地层数据收集效率具有十分重要的意义。由于岩土勘测初期钻孔数据通常十分稀少,而工程区域的地质结构可能随位置发生显著变化,这大大增加了钻孔设计的难度。CMC模型可以处理稀疏地质勘查数据,并且具有参数简单和理论简洁的优点,因此被广泛用在地质建模和地质不确定分析中。然而,已有的CMC模型无法用于复杂变化地层的钻孔设计,因为它们依赖全局的序列方向和Walther常数,可能导致对地质结构的错误估计。提出了一种基于局部耦合马尔科夫链模型(Local coupled Markov chain model,简称LCMC模型)进行额外钻孔优化的方法。该方法利用地质剖面钻孔数据的片段化处理、局部随机建模和多片段叠加的方式建立适应复杂变化地层的地质模型;使用基于LCMC模型生成的信息熵图定量评价地质单元的不确定性;基于柱平均信息熵曲线对额外钻孔的最佳位置进行逐步预测。研究结果表明,相比于传统方法,提出的方法可以实现更加合理高效的钻孔优化,增加倾角和方向发生变化的复杂地层的建模准确性,以及降低地质剖面模拟的不确定性。提出的方法为复杂变化地质区域的钻孔设计提供了一种有益的参考。

主 题 词：局部化 CMC模型 Walther常数 钻孔优化 复杂地层 

学科分类：081401[081401] 08[工学] 0814[工学-地质类] 

核心收录：

D　O　I：10.11779/CJGE20230927

馆 藏 号：203155837...