基于回归正交试验的隧道支护刚度影响因素分析

摘要

通过正交试验设计与多元线性回归的方法建立回归模型，分析不同支护刚度影响因素的敏感性和对支护刚度起到的利弊作用，得到关于支护刚度的一次回归方程，通过调整支护参数，计算并优化隧道支护刚度。针对喷混凝土厚度、喷混凝土强度、长锚杆长度、锚杆环向间距、锚杆纵向间距、钢架纵向间距对支护刚度的影响，采用L₂₅（5～6）正交表展开一次回归正交试验，获得各参数的常数和各项偏相关系数，构建多元线性回归方程，开展极差分析和方差分析，运用SPSS软件对试验结果进行分析，并将剩余的支护刚度影响因素代入回归方程中进行验证分析。研究结果表明：该多元线性回归分析模型的预测精度较高，平均相对误差为1.14%,因素喷混凝土强度、喷混凝土厚度水平的显著性参数F值大于F_0.001,对支护刚度起到决定性作用；钢拱架的纵向间距的F值大于F_0.025,其对支护刚度影响较为显著；锚杆的环向间距、锚杆的纵向间距的F值大于F_0.1,这两个因素对支护刚度的影响一般显著；长锚杆的长度对支护刚度的值影响不显著。

关键词

隧道支护刚度 / 正交试验 / 极差分析 / 方差分析 / 回归分析

基金资助

河北省自然科学基金资助项目(E202310057); 中国铁建股份有限公司2019年度科技重大专项(2019-A05); 河北省省级科技计划项目(225676162GH)