基于数字钻探和支持向量机预测岩体单轴抗压强度的方法

摘要：

针对常规的现场岩体单轴抗压强度(UCS)测试方法周期长、成本高的问题,提出一种基于数字钻探测试技术预测岩体UCS的方法.利用自主研发的岩体数字钻探测试系统,开展了不同强度岩石试件的数字钻探试验和单轴压缩试验,基于支持向量机(SVM)建立了随钻参数与UCS的关系模型.作为模型输入参量的随钻参数,包括由传感器测定的钻进速率、转速、扭矩、推进力,也包括通过能量分析推导的岩石单位切削能ηc.结果 显示,验证集中关系模型预测的UCS和单轴压缩试验测得的UCS相近,拟合优度R2为0.977,平均绝对误差MAE为3.037 MPa,表明基于SVM方法建立的随钻参数与UCS关系模型,在岩体UCS预测方面取得了较好的效果;同时表明数字钻探测试技术可实现对岩体UCS的有效预测.

关键词：数字钻探测试技术、SVM、单轴抗压强度、随钻参数

所属期刊栏目：40

分类号：TU45(土力学、地基基础工程)

资助基金：国家自然科学基金51674154,51704125,51874188;中国博士后科学基金资助2016M602144,2017T100491;山东省重点研发计划2017GGC30101,2018GGX109001;山东省自然科学基金青年基金ZR2017QEE013;山东大学青年学者未来计划项目2018WLJH76

在线出版日期：2019-05-06（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：1221-1228