层状岩体地应力反演算法

消除边界非唯一性

该算法利用长短期记忆网络构建地应力与模型边界条件的精确代理模型，并结合混合优化算法搜索合理边界，通过洞室开挖损伤区进行二次筛选，从而唯一确定可靠边界向量，有效解决了传统反演中边界条件非唯一性的难题。

Zebin, Song · Jiang, Quan · Chen, Pengfei · Yong, Xia · Xiang, Tianbing

Rock Mechanics and Rock Engineering 2024

技术优势

消除边界非唯一性

利用LSTM代理模型和混合优化算法搜索合理边界条件，再通过洞室EDZ二次筛选，唯一确定可靠边界向量，解决了反演中边界条件非唯一性问题。

代理模型加速反演

LSTM构建的非线性代理模型可以快速生成多个潜在边界条件向量，避免重复运行数值模型，显著提高计算效率。

结合EDZ提高可靠性

将洞室开挖损伤区深度作为二次筛选准则，确保反演应力场不仅匹配实测应力，还能反映现场破坏特征。

应用场景

• 地下洞室稳定性分析：为地下洞室围岩变形破坏评价提供可靠初始应力场。
• 岩体工程地应力反演：替代传统反演，消除边界条件非唯一性，提高反演精度。
• 水电工程地下厂房：优化洞室轴线布置，降低深埋厂房失稳风险。
• 岩土工程监测：指导监测点布置，反演区域应力场用于动态风险评估。