基于蒙特卡罗随机抽样和主成分分析的隧道顶板监测方法

摘要

本发明公开了基于蒙特卡罗随机抽样和主成分分析的隧道顶板监测方法，包括：确定隧道顶板楔形体破坏模式，建立安全系数FS的计算公式，获取岩土力学参数，计算各岩土力学参数Zi的均值μ和标准差σ、生产样本总量为N的随机场，将样本总量为N的随机场代入安全系数FS中，统计FS＜1的样本量n，获取隧道顶板楔形体失效概率Pf(Z)＝n/N，增大样本总量N，直到Pf(Z)收敛于预设值，然后获取岩体力学参数主要影响成分，改变某一岩体力学参数Zi的取值范围，改变随机变量的样本总量N，直到Pf(Zi)收敛于预设值，完成隧道顶板楔形体的失稳监测。该方法能够克服岩土力学参数本身的随机性和隧道所处环境的复杂性带来的不确定性。