基于随机森林算法的复杂地质条件下盾构掘进消耗研究

为了明确复杂地质条件下地质参数对盾构掘进主要材料消耗量的影响，分别建立随机森林回归算法和随机森林分类算法模型，对油脂、人工、水、电的消耗量和同步注浆系数等参数与地质参数的关系进行模型训练和预测。结果表明：（1）压缩强度是影响人工、水、电和油脂消耗量最重要的地质特征参数，是影响同步注浆系数第二重要的参数；（2）盾构掘进主要材料的消耗量与压缩强度呈现明显的正相关关系；（3）以压缩强度作为单一分级指标，建立复杂地质条件下的盾构掘进定额分级标准，在对主要材料消耗量进行分类统计后发现，在软土地层掘进时的材料消耗量与浙江省定额标准值相近，而在较硬岩段掘进时各项材料消耗量均比标准值高2倍以上；（4）对于人工和水电等非实时记录数据，随机森林回归算法可以获得更加精确的分析结果；而对于油脂消耗量等实时记录数据，随机森林分类算法可以获得更好的预测效果。