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Advancing rock mass classification using machine learning approach

delete2025-11-20
delete0
PRE
AI
C
Chih‐Yu Liu
C
Cheng‐Yu Ku *
T
Ting-Yuan Wu
DOI:10.1007/s10064-025-04585-5delete
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摘要

摘要

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岩体质量评分(RMR)系统是一种广泛用于评估岩体质量和推荐支护措施的常用工具,它依赖于六个参数:岩体质量指标、单轴抗压强度、地下水条件、结构面间距、结构面状况和结构面产状。传统的RMR分类系统要求所有参数都必须存在。本研究引入了一种利用随机森林(RF)算法的机器学习(ML)方法,通过一组易于获取的参数来预测岩体分类。通过生成RMR参数的合成数据库来训练RF模型,并应用贝叶斯优化来优化关键设置,如学习率、集成周期和最大分裂数。通过多项性能指标验证了ML模型的准确性和可靠性。利用41个实际工程案例的数据对所提出的ML模型进行预测,其准确率达到100%。借助人工智能(AI)的优势,即使关键参数(如结构面长度、张开度或充填物)缺失,所提出的ML模型仍能保持超过90%的准确率。这种AI驱动的方法相比传统方法具有显著改进,为岩体质量评估和支护建议提供了更优的准确性、适应性和可靠性。
Keyword:
Rock mass classification
Rock mass rating
Random forest
Rock quality designation
Machine learning

期刊

Bulletin of Engineering Geology and the Environment 封面图
Bulletin of Engineering Geology and the Environment
IF:
4.2
论文数:
5.2K
被引数:
1.6W

机构

D
department of harbor and river engineering
学者数:
7
论文数: 4
被引数: 0
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