摘要：隧道掘進(jìn)機(jī)（Tunnel Boring Machine， TBM）的掘進(jìn)速度經(jīng)常被用于掘進(jìn)性能評價和工期成本預(yù)測。但大多數(shù)掘進(jìn)速度預(yù)測模型是基于單一特定工程得出的，致使模型的普適性差。另外，在勘察規(guī)劃階段，預(yù)測工期時，刀盤轉(zhuǎn)速的選擇依賴人工經(jīng)驗(yàn)，缺少理論指導(dǎo)。所以，研究了基于多個不同直徑和不同圍巖的TBM工程數(shù)據(jù)，統(tǒng)計(jì)分析了刀盤轉(zhuǎn)速（Cutter Head Speed， N）的分布規(guī)律及現(xiàn)場貫入度指數(shù)（Field Penetration Index， ）與地質(zhì)參數(shù)（Uniaxial Compressive Strength， UCS和 Rock Mass Integrity Coefficient， Kv）和貫入度（Penetration， ）的相互關(guān)系。結(jié)果表明，與地質(zhì)參數(shù)、與顯著相關(guān)。地質(zhì)參數(shù)與掘進(jìn)參數(shù)是影響掘進(jìn)速度的主要因素?；诖耍⒘祟A(yù)測模型、預(yù)測模型、刀盤轉(zhuǎn)速選擇的計(jì)算模型，進(jìn)而得出了掘進(jìn)速度預(yù)測模型。該模型的準(zhǔn)確性和可靠性經(jīng)新疆YE工程的現(xiàn)場驗(yàn)證分析，平均預(yù)測誤差為15.15%，效果良好，能夠?yàn)榭辈煲?guī)劃階段工期成本預(yù)測提供理論支撐。

關(guān)鍵詞：TBM 地質(zhì)參數(shù) 掘進(jìn)速度 預(yù)測模型

Prediction Methods of TBM Tunneling Performance Under Different Working Conditions

PEI Chengyuan1 ZHAO Yuxuan2* WANG Minyuan2 YANG Yalei3

1.Xinjiang Shuifa Construction Group Co.， Ltd.， Urumqi， Xinjiang Uygur Autonomous Region， 830000 China; 2. School of Safety Engineering and Emergency Management， Shijiazhuang Tiedao University， Shijiazhuang， Hebei Province， 050043 China; 3. School of Mechanical Engineering， Shijiazhuang Tiedao University， Shijiazhuang， Hebei Province， 050043 China

Abstract： The penetration rate （PR） of Tunnel Boring Machine （TBM） is often used to evaluate the tunneling performance and predict time cost. But most PR prediction models are based on a single specific project， resulting in poor universality of the models. In addition， the selection of cutterhead speed in the prediction of construction period in the survey and planning stage depends on manual experience and lacks theoretical guidance. Therefore， based on several TBM engineering data of different surrounding rocks and different diameters， this paper statistically analyzes the distribution law of cutterhead speed and the relationship between Field Penetration Index （FPI） and geological parameters and Penetration （P）. The results show that FPI is significantly related to geological parameters and P. Geological parameters and tunneling parameters are the main factors affecting the PR. Based on this， the FPI prediction model， P prediction model and the calculation model of cutterhead speed are established， and then the prediction model of PR is obtained. The accuracy and reliability of this model have been verified and analyzed by the YinEr （YE） project in Xinjiang， and the average prediction error is 15.15%， which has a good effect and can provide theoretical support for project time cost prediction in the survey and planning stage.

Key Words： TBM; Geological parameters; PR; Prediction model

隧道掘進(jìn)機(jī)（Tunnel Boring Machine， TBM）因其高效、安全、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于隧道工程。近年來，掘進(jìn)性能的分析與預(yù)測成為TBM研究的熱點(diǎn)問題[1]，其能夠?yàn)楣て诤统杀绢A(yù)測提供理論支撐。

目前，TBM掘進(jìn)速度預(yù)測主要集中在理論分析和工程數(shù)據(jù)分析兩方面。理論分析方面，BOYD R J[2]通過計(jì)算刀盤驅(qū)動功率推導(dǎo)掘進(jìn)速度，但實(shí)際應(yīng)用較少；CSM模型通過多次線性切割試驗(yàn)計(jì)算TBM貫入度，忽略了實(shí)際巖石特性而使預(yù)測結(jié)果保守；NTNU模型依賴以往工程數(shù)據(jù)，需針對新工程重新修正數(shù)據(jù)。工程數(shù)據(jù)分析方面，ALBER M[3]、杜立杰等[4]和周振梁等[5]建立了掘進(jìn)數(shù)據(jù)與巖石單軸抗壓強(qiáng)度的關(guān)系模型，但忽略其他因素，預(yù)測精度較低；GHOLAMI M et al[6]、MAHDEVARI S et al[7]、YAGIZ S et al [8]、YAGIZ S[9]和ARMAGHANI D J et al[10]等采用機(jī)器學(xué)習(xí)方法對掘進(jìn)速度進(jìn)行預(yù)測；羅華等[11]和吳鑫林等[12]分析了貫入度與刀盤推力和扭矩之間的關(guān)系，建立了掘進(jìn)速度預(yù)測模型；XU H Y et al等[13]和FENG S X et al[14]采用多元線性回歸和深度置信神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法建立了預(yù)測模型， 預(yù)測效果較好。

綜上所述，目前，大多數(shù)掘進(jìn)速度預(yù)測模型基于單一工程數(shù)據(jù)，普適性較差。為此，本文基于不同直徑和不同圍巖的多個TBM工程數(shù)據(jù)，研究刀盤轉(zhuǎn)速的理論計(jì)算方法，建立掘進(jìn)速度預(yù)測模型，為勘察規(guī)劃階段工期成本預(yù)測提供理論指導(dǎo)。

1 TBM掘進(jìn)速度的影響因素分析

根據(jù)以往相關(guān)研究文獻(xiàn)和大量工程實(shí)踐表明，、、和是影響TBM掘進(jìn)速度的主要因素。和圍巖狀況決定了的大小。主要由TBM司機(jī)根據(jù)地質(zhì)情況并結(jié)合主觀經(jīng)驗(yàn)調(diào)控。在圍巖較差情況下，TBM司機(jī)主動控制刀盤推力與轉(zhuǎn)速，進(jìn)而限制貫入度。為此，本文引入現(xiàn)場貫入度指數(shù)，用于建立掘進(jìn)參數(shù)與地質(zhì)參數(shù)的聯(lián)系?？梢跃C合反映TBM在巖體中掘進(jìn)的難易程度。

2 基于地質(zhì)參數(shù)的預(yù)測模型

2.1 與地質(zhì)參數(shù)的相關(guān)分析

選取大伙房工程樁號82+606～77+548范圍數(shù)據(jù)，分析與對的分布影響，并繪制數(shù)據(jù)三維散點(diǎn)與顏色映射圖，結(jié)果如圖1所示。

從圖1可以看出，基于與的分布規(guī)律較為明顯。當(dāng)與數(shù)值都較小或較小但較大的情況下，值都處于較低水平，TBM此時易于貫入。而在與都較大的區(qū)間內(nèi)，分布也較為明顯。當(dāng)處于60～70 MPa且處于0.6～0.7范圍時，值處于38～44kN·r·mm-1范圍；在處于60～80 MPa且處于0.5～0.7范圍時，值呈現(xiàn)環(huán)形分布。綜上所述，貫入度指數(shù)對與具有較好相關(guān)性，分布規(guī)律較為明顯。

2.2 FPI預(yù)測模型

選取朱溪水庫工程、大伙房工程和YE工程（包括TBM7和TBM8）的工程數(shù)據(jù)，樁號分別為K21+891～K17+731、K82+620～K77+546、K172+578～K169+816和K173+863～K177+410，對其與、進(jìn)行相關(guān)性分析。將與、繪制散點(diǎn)圖，并對其進(jìn)行擬合分析。結(jié)果如圖2所示。

從圖2中可以看出，4種TBM的與和高度相關(guān)。相關(guān)系數(shù)R2接近0.9，呈現(xiàn)出明顯的指數(shù)關(guān)系和顯著的正相關(guān)。隨著和的增加，也增加。隨著巖石越來越堅(jiān)硬和完整，TBM越來越難以穿透進(jìn)行掘進(jìn)，這與實(shí)際工況是一致的。

綜上所述，貫入度指數(shù)與巖石單軸抗壓強(qiáng)度和完整性系數(shù)具有明顯的相關(guān)關(guān)系，而其他地質(zhì)參數(shù)與和掘進(jìn)性能相關(guān)性不顯著，或與和存在共線疊加效應(yīng)，在勘察階段數(shù)據(jù)也不易獲取。將與作為自變量，作為因變量進(jìn)行預(yù)測分析。同時，與、均存在非線性關(guān)系，且都呈現(xiàn)指數(shù)分布，故對與、進(jìn)行多元非線性回歸。

選取朱溪水庫工程、YE工程KS段TBM7和TBM8及大伙房工程4臺TBM共400組數(shù)據(jù)進(jìn)行多元非線性回歸擬合，初始設(shè)定最佳數(shù)學(xué)表達(dá)式如式（1）所示：

式中，均為數(shù)學(xué)回歸參數(shù)，初始設(shè)定值，設(shè)置約束條件。

經(jīng)過19次迭代，此時殘差平方和已經(jīng)不變，且數(shù)值偏小，經(jīng)擬合，此時回歸最佳參數(shù)估計(jì)值，且該擬合公式相關(guān)系數(shù)為0.801。綜上所述，得到的多元非線性回歸經(jīng)驗(yàn)公式如式（2）所示：

公式（2）整體擬合度較高，可根據(jù)工程前期勘察階段地質(zhì)數(shù)據(jù)得到相應(yīng)的值。

3 基于的貫入度預(yù)測模型

以往文獻(xiàn)研究表明與具有顯著的相關(guān)性。但以往研究均是基于單個工程數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合，預(yù)測模型缺乏普適性。所以，本文將TBM集群數(shù)據(jù)納入與的關(guān)系模型。

選取DHF工程、EH工程（包含TBM1、TBM2和TBM3）、深圳地鐵工程和高黎貢山工程，樁號范圍分別為82+620—77+546、14+133—17+922、57+797.40—54+415.19、62+973—67+570、0+242—2+757和226+126—225+784，使用這些掘進(jìn)數(shù)據(jù)，運(yùn)用擬合回歸的方法分別建立與的擬合關(guān)系，如圖3所示。

從圖3可以看出，和之間有很強(qiáng)的相關(guān)性，整體數(shù)據(jù)點(diǎn)分布區(qū)間較窄，分布密度相對集中，它們之間的相關(guān)系數(shù)接近或大于0.9。再者，可以看出7個工程的擬合曲線非常接近。通過多個工程的TBM數(shù)據(jù)建立和的統(tǒng)一擬合公式，可以在一定程度上有效避免單個工程造成的預(yù)測模型通用性差的問題。以此為基礎(chǔ)，對上述7個項(xiàng)目的800組挖掘數(shù)據(jù)進(jìn)行整體擬合回歸，建立了適合多個項(xiàng)目的預(yù)測模型，如圖4所示。

從圖4可以看出，將上述7個工程的數(shù)據(jù)整體進(jìn)行擬合回歸，與呈現(xiàn)指數(shù)函數(shù)關(guān)系，具有強(qiáng)相關(guān)性，相關(guān)性系數(shù)達(dá)到了0.883。的預(yù)測模型如式（3）：

式中：為貫入度指數(shù)，單位為kN?r?mm-1；為貫入度，單位為。

4刀盤轉(zhuǎn)速理論計(jì)算方法

刀盤轉(zhuǎn)速與圍巖和刀盤直徑大小有關(guān)。然而，在勘察設(shè)計(jì)或施工工期規(guī)劃階段，針對不同圍巖和不同直徑下的刀盤轉(zhuǎn)速選擇，沒有可以參考的理論計(jì)算方法，過去都是憑經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行選擇。所以，本文基于多個不同直徑TBM的工程數(shù)據(jù)，運(yùn)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法提出了刀盤轉(zhuǎn)速的理論計(jì)算公式。

4.1 刀盤轉(zhuǎn)速的理論計(jì)算公式

目前，國內(nèi)在TBM設(shè)計(jì)時，刀盤轉(zhuǎn)速是根據(jù)最大刀盤轉(zhuǎn)速進(jìn)行計(jì)算的，但實(shí)際工程中，TBM操作手會按照個人經(jīng)驗(yàn)和圍巖條件變化調(diào)整刀盤轉(zhuǎn)速，因此會與最大刀盤轉(zhuǎn)速有較大出入[15]。為得出合理的刀盤轉(zhuǎn)速計(jì)算公式，將中國部分有代表性的TBM工程：ZXSK工程、那邦工程、重慶軌道交通5、6號線工程、新疆EH工程、吉林引松工程、大伙房工程、陜西引漢濟(jì)渭工程、高黎貢山工程和錦屏二級水電站工程的刀盤直徑與額定轉(zhuǎn)速進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，研究不同直徑TBM刀盤轉(zhuǎn)速的分布規(guī)律，結(jié)果如表1所示。

從表1中可以看出，隨著刀盤直徑增大，刀盤額定轉(zhuǎn)速也在隨之降低，說明直徑對TBM刀盤轉(zhuǎn)速有一定影響。另外，圍巖條件對TBM轉(zhuǎn)速的影響通過多個不同工程中不同圍巖類別下的轉(zhuǎn)速分布規(guī)律可以得出，其規(guī)律分布統(tǒng)計(jì)如圖5所示。

從圖5可以看出，在同類圍巖條件下，刀盤轉(zhuǎn)速隨著刀盤直徑的增加在隨之減??；而不同圍巖類別中，刀盤轉(zhuǎn)速的整體趨勢是隨著圍巖的變差也在隨之降低。同一直徑TBM，在相同的圍巖等級下，刀盤轉(zhuǎn)速相近，只呈現(xiàn)出較小變化，如EH-TBM1、EH-TBM2、EH-TBM10和EH-TBM5在同一圍巖等級下刀盤轉(zhuǎn)速均值在0～1.4 r/min范圍內(nèi)變化；但不同直徑TBM刀盤轉(zhuǎn)速在相同圍巖等級下分布具有較大差異性，如NB工程與EH工程中TBM刀盤轉(zhuǎn)速均值在Ⅱ類圍巖下的變化程度達(dá)到41.15%。將8臺TBM刀盤轉(zhuǎn)速在各類圍巖等級下的均值和峰值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，如表2所示。

綜上所述，進(jìn)一步說明了直徑和圍巖是刀盤轉(zhuǎn)速的主要影響因素。所以，將圍巖與直徑因素納入刀盤轉(zhuǎn)速計(jì)算的考慮范疇，分別以修正系數(shù)的形式進(jìn)行體現(xiàn)。直徑因素用表示，圍巖因素用表示，則刀盤轉(zhuǎn)速的計(jì)算公式如式（4）：

式（4）中：表示刀盤轉(zhuǎn)速，單位為r/min；為直徑系數(shù)；為圍巖系數(shù)；為參考直徑下的刀盤轉(zhuǎn)速，單位為r/min。本文將的TBM作為參考直徑。

4.2 刀盤直徑修正系數(shù)的確定

TBM直徑對刀盤轉(zhuǎn)速的影響主要和邊刀線速度有關(guān)。根據(jù)相關(guān)研究，在TBM設(shè)計(jì)中，刀盤轉(zhuǎn)速與TBM直徑存在一定關(guān)系，關(guān)系式如式（5）所示：

式（5）中：是刀盤轉(zhuǎn)速；是速度系數(shù)，一般是45或50；是TBM直徑。

而參考轉(zhuǎn)速的計(jì)算公式則為：

直徑對TBM刀盤轉(zhuǎn)速的影響是計(jì)算刀盤轉(zhuǎn)速與參考刀盤轉(zhuǎn)速的比值，即參考直徑與所求直徑的比值，則直徑系數(shù)k1的計(jì)算公式如式（7）：

式（7）中：為直徑系數(shù)；為TBM參考直徑，本文取7.03m；為所求刀盤轉(zhuǎn)速的TBM直徑，單位為m。

4.3 圍巖修正系數(shù)的選擇

為得到參考直徑下TBM刀盤轉(zhuǎn)速，將新疆YE工程6臺7.03 m直徑的TBM刀盤轉(zhuǎn)速均值進(jìn)行對比分析，結(jié)果如圖6所示。

從圖6中刀盤轉(zhuǎn)速均值對比分析來看：同一圍巖等級下，TBM刀盤轉(zhuǎn)速分布處于較小的變動范圍內(nèi)；Ⅱ類圍巖和Ⅲb類圍巖下，刀盤轉(zhuǎn)速最大值與最小值僅相差0.5 r/min；Ⅲa類圍巖下，刀盤轉(zhuǎn)速相差0.6 r/min；Ⅳ類圍巖下，刀盤轉(zhuǎn)速相差1.6 r/min；Ⅴ類圍巖下，刀盤轉(zhuǎn)速相差1 r/min，整體波動范圍較小?？梢钥闯觯煌瑖鷰r對刀盤轉(zhuǎn)速的影響不同。在同一圍巖等級下，將6臺直徑為7.03 m的TBM的刀盤轉(zhuǎn)速進(jìn)行取均值，即可得到參考直徑（7.03 m）在不同圍巖等級下刀盤轉(zhuǎn)速，結(jié)果如表3所示。

從表3可以看出，考慮圍巖因素的影響，需研究分析不同工程中TBM在直徑相同情況下的刀盤轉(zhuǎn)速規(guī)律。因此，分別選取NB工程（）、北江引水（BJYS）工程（）和ZXSK工程（）共3臺四米級TBM，以及ABH工程（）、DHF工程（）和GLGS工程（）的掘進(jìn)數(shù)據(jù)，對刀盤轉(zhuǎn)速進(jìn)行統(tǒng)計(jì)對比分析，結(jié)果如圖7所示。

從圖7可以看出，北江引水工程與那邦工程的TBM直徑相同，但是刀盤轉(zhuǎn)速在同一圍巖等級下差異較為明顯，主要原因是圍巖因素的影響，兩個工程在相同的圍巖等級下巖石物理力學(xué)性質(zhì)與圍巖巖性有一定差異。北江引水工程為60.15～203 MPa，石英含量為20%～45%，巖性為中粗粒黑云母花崗巖；那邦工程為100～220 MPa，石英含量為25%～35%，巖性為混合片麻巖。沒有直徑因素的影響，由公式（4）可得，如式（8）：

所以，Ⅱ類圍巖下，北江引水TBM刀盤轉(zhuǎn)速約為那邦工程的0.68倍，Ⅲ類圍巖下，約為0.67倍，即圍巖修正系數(shù)分別為0.67和0.68。

為了涵蓋更多規(guī)格的TBM，對ABH工程（）、DHF工程（）和GLGS工程（）中TBM在同種圍巖類別下的刀盤轉(zhuǎn)速進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，由表2可得。依據(jù)公式（7），首先計(jì)算得到k1，然后，根據(jù)實(shí)際刀盤轉(zhuǎn)速和參考直徑下的刀盤轉(zhuǎn)速N0，得到圍巖修正系數(shù)的分布范圍，如表4所示。

綜上所述，根據(jù)公式（4）和公式（7），并參考表3和表4，便可計(jì)算得到不同直徑和不同圍巖等級下的TBM刀盤轉(zhuǎn)速。

5 掘進(jìn)速度預(yù)測模型

掘進(jìn)速度（）表示單位時間內(nèi)TBM的掘進(jìn)距離，可以用與來表示，是二者的乘積，如式（9）所示：

基于以上的預(yù)測模型，可得到掘進(jìn)速度的預(yù)測模型如式（10）：

該掘進(jìn)速度預(yù)測模型的使用流程如圖8所示。

與完整性系數(shù)數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選與剔除，排除不合理數(shù)據(jù)，然后，將數(shù)據(jù)代入公式（6），得到預(yù)測貫入度指數(shù)。代入式（7），根據(jù)預(yù)測值和貫入度與關(guān)系模型得到預(yù)測貫入度。6 預(yù)測模型的驗(yàn)證分析

6.1 預(yù)測模型工程驗(yàn)證

預(yù)測模型根據(jù)工程前期勘察階段地質(zhì)數(shù)據(jù)即可得到相應(yīng)的值。為檢驗(yàn)該公式預(yù)測效果，選取大伙房工程及YE工程KS段TBM7和TBM8三個工程共30組數(shù)據(jù)，對預(yù)測結(jié)果進(jìn)行對比檢驗(yàn)。預(yù)測與實(shí)際值對比如圖9所示。

從圖9可以看出，預(yù)測值與實(shí)測值總體接近，最大預(yù)測誤差值為23.5%，平均預(yù)測誤差值為7.84%。通過工程實(shí)例數(shù)據(jù)驗(yàn)證表明，公式（2）對于TBM貫入度指數(shù)值能夠較為準(zhǔn)確預(yù)測。

6.2 貫入度預(yù)測模型工程驗(yàn)證

為檢驗(yàn)貫入度模型式（3）預(yù)測準(zhǔn)確性，選取YE工程KS段TBM7和TBM8共30組數(shù)據(jù)。首先，將與代入預(yù)測公式（2），得到預(yù)測值；然后，將預(yù)測值代入公式（7），得到預(yù)測貫入度值。預(yù)測貫入度與實(shí)際貫入度對比如圖10所示。

從圖10可以看出，實(shí)際貫入度與預(yù)測貫入度較為接近，最大預(yù)測誤差值為25.5%，平均預(yù)測誤差為11.91%。圖中有一些數(shù)據(jù)點(diǎn)預(yù)測誤差相對較大，鑒于預(yù)測公式（6）本身具有一定預(yù)測誤差，同時實(shí)際貫入度值未必是最佳的，操作手可能有意調(diào)控貫入度值。綜上所述，公式（7）預(yù)測效果較好，能夠較好反映貫入度與值之間的關(guān)系，可為后續(xù)掘進(jìn)速度預(yù)測奠定基礎(chǔ)。

6.3 掘進(jìn)速度預(yù)測模工程驗(yàn)證

為驗(yàn)證掘進(jìn)速度預(yù)測方法的普適性與準(zhǔn)確性，將新疆YE工程KS段TBM7和TBM8共選取40組數(shù)據(jù)進(jìn)行掘進(jìn)速度預(yù)測檢驗(yàn)，部分預(yù)測結(jié)果如表5所示。

為便于清晰展示KS段TBM7和TBM8預(yù)測掘進(jìn)速度、預(yù)測貫入度與實(shí)際值對比效果，將表5中數(shù)據(jù)繪制點(diǎn)線圖，結(jié)果如圖11所示。

從圖11和表5可以看出，掘進(jìn)速度預(yù)測效果較好，該預(yù)測方法數(shù)據(jù)隨機(jī)選取2臺TBM數(shù)據(jù)，平均掘進(jìn)速度預(yù)測誤差為15.15%，最大預(yù)測誤差為28.7%，最小預(yù)測誤差僅為0.14%。掘進(jìn)速度預(yù)測結(jié)果對比表明，該預(yù)測模型適用性較好，能夠?yàn)楣こ虒?shí)際預(yù)測提供參考。另外，圖13部分?jǐn)?shù)據(jù)編號的掘進(jìn)速度預(yù)測值高于實(shí)際值，主要原因是實(shí)際工程中掘進(jìn)速度的控制傾向于保守，一般不是最佳掘進(jìn)速度。

7 結(jié)語

預(yù)測模型和預(yù)測模型，提出了不同直徑和不同圍巖級別的刀盤轉(zhuǎn)速的理論計(jì)算方法。此外，還建立了地質(zhì)參數(shù)與的關(guān)系模型，取得了以下研究成果。（1）刀盤轉(zhuǎn)速主要與TBM直徑和圍巖有關(guān)。隨著TBM直徑的增大或圍巖的惡化，轉(zhuǎn)速也隨之降低。為此，提出了直徑修正系數(shù)和圍巖修正系數(shù)，并確定了修正系數(shù)的取值方法。建立了適用于不同直徑和不同圍巖級別的刀盤轉(zhuǎn)速理論計(jì)算方法。

（2）建立了、和之間的擬合關(guān)系，二者均呈指數(shù)分布。通過多元非線性回歸擬合，得到了的經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，并在工程中得到?yàn)證，平均預(yù)測誤差為7.84%。對7個項(xiàng)目的和數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸分析，建立了更具普適性的預(yù)測模型。經(jīng)現(xiàn)場數(shù)據(jù)驗(yàn)證，平均預(yù)測誤差為11.91%。

（3）提出了預(yù)測TBM掘進(jìn)速度的方法，建立了基于地質(zhì)參數(shù)的掘進(jìn)速度預(yù)測模型。通過地質(zhì)參數(shù)，可預(yù)測TBM掘進(jìn)速度，進(jìn)而估算工程工期。經(jīng)工程驗(yàn)證分析，最大預(yù)測誤差為28.7%，最小預(yù)測誤差僅為0.14%，平均預(yù)測誤差為15.15%。

本文以幾個工程的現(xiàn)場數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，考慮地質(zhì)和TBM直徑對的影響，建立了一個更具普適性的預(yù)測模型，不僅可以滿足TBM項(xiàng)目前期的工期成本預(yù)測，還可以為刀具消耗預(yù)測和掘進(jìn)性能評價提供理論指導(dǎo)。

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