本发明涉及片帮灾害预测，特别是涉及一种地下工程围岩片帮灾害动态预测方法。
背景技术：
1、片帮是高地应力下地下洞室群硬岩开挖中常见的一种破坏现象，常表现为与开挖面近似平行的片状(也称“葱皮状”)或板状破裂，并呈现出渐进式或间歇式剥落的特征。在深埋隧洞开挖过程中出现的片帮灾害会大大降低工程效率，威胁施工人员生命安全，造成巨大的财产损失。因此，片帮灾害的预测对于深部地下工程的施工安全具有十分重大的意义。
2、基于工程经验的片帮预测方法是对已发生的地下工程中的片帮灾害进行总结，通过对片帮灾害的水文地质、应力等进行调查研究，总结规律，形成一种针对片帮灾害预测的方法，为工程设计提供依据，并随着灾害的发生不断更新，可以对片帮的发生进行一定程度的预测。但这种方法准确率较低，带有较为明显的主观性。
3、基于单因素的片帮预测方法是通过对地应力、地质情况等单一指标进行分析，通过地质调查、现场试验，得到指标数据，从而进行该指标与片帮的研究分析，揭示该指标对片帮灾害发生的影响机制，利用数值模拟进行预测计算，从而对未开挖洞段的片帮发生位置、规模进行预测。单一因素的预测可以对施工进行指导、但是片帮的发生是多种因素共同作用的结果，单一指标分析受人为因素和片面性影响较大，其预报准确率有限。
技术实现思路
1、为了克服现有技术的不足，本发明的目的是提供一种地下工程围岩片帮灾害动态预测方法，本发明解决了现有技术中片帮灾害预测准确率低下的问题。
2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
3、一种地下工程围岩片帮灾害动态预测方法，包括：
4、获取待测区域的样本数据集；
5、将所述样本数据集输入片帮灾害预测模型，得到预测结果；
6、根据所述预测结果，对片帮案例数据库进行扩充以优化所述片帮预测模型，得到优化后的片帮灾害预测模型；
7、所述优化后的片帮灾害预测模型用于对下一次获取的待测区域的样本数据集进行预测；
8、所述片帮灾害模型的构建方法为：
9、构建片帮案例数据库；
10、基于聚类分析方法，对所述片帮案例数据库进行等级划分，得到片帮等级数据库；
11、基于相关性分析和基尼系数构建输入参数数据库；
12、根据所述输入参数数据库中的数据和片帮等级数据库中的数据构建模型数据库；
13、根据模型数据库构建初始模型；
14、基于五折交叉检验法，对所述初始模型进行训练和验证，得到片帮预测模型。
15、优选地，所述基于聚类分析方法，对所述片帮案例数据库进行等级划分，得到片帮等级数据库，包括：
16、利用标准公式，将所述片帮案例数据库中各指标数据标准化，得到标准数据库；
17、利用距离公式，得到样本距离；
18、基于类间平均连接法，根据所述标准数据库和样本距离，得到聚类结果；
19、根据所述聚类结果得到片帮等级数据库。
20、优选地，所述基于相关性分析和基尼系数构建输入参数数据库，包括：
21、获取各指标数据；
22、基于基尼系数公式，根据所述各指标数据计算基尼系数；
23、根据所述计算基尼系数构建输入参数数据库。
24、优选地，所述输入参数数据库包括：
25、定性指标和定量指标；
26、其中，所述定性指标包括：岩性和地质构造；所述定量指标包括：应力强度比、局部能量释放率、开挖速率、支护时机和岩石完整性指标gsi值。
27、优选地，所述基于五折交叉检验法，对所述初始模型进行训练和验证，得到片帮预测模型，包括：
28、将所述模型数据库分为4份训练数据和1份验证数据；
29、利用所述训练数据对所述初始模型进行训练，得到训练模型；
30、利用验证数据对所述训练模型进行验证，得到验证结果，若所述验证结果合格则得到所述片帮预测模型，若所述验证结果不合规，则对所述训练模型的结构进行调整，直至所述验证结果合格。
31、优选地，所述根据所述预测结果，对片帮案例数据库进行扩充以优化所述片帮预测模型，包括：
32、根据所述预测结果对所述片帮案例数据库进行补充，得到扩充后的片帮案例数据库；
33、根据所述扩充后的片帮案例数据库对所述片帮预测模型进行优化。
34、优选地，所述基尼系数公式为：
35、
36、其中，g为基尼系数，s1为实际分配、洛伦兹曲线与绝对平均分配曲线之间面积、s2为实际分配洛伦兹曲线与绝对不平均分配曲线之间的面积。
37、根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：
38、本发明提供了一种地下工程围岩片帮灾害动态预测方法，包括：获取待测区域的样本数据集；将所述样本数据集输入片帮灾害预测模型，得到预测结果；所述片帮灾害模型的构建方法为：构建片帮案例数据库；基于聚类分析方法，对所述片帮案例数据库进行等级划分，得到片帮等级数据库；基于相关性分析和基尼系数构建输入参数数据库；根据所述输入参数数据库中的数据和片帮等级数据库中的数据构建模型数据库；根据模型数据库构建初始模型；基于五折交叉检验法，对所述初始模型进行训练和验证，得到片帮预测模型；本发明利用基尼系数指标对指标进行分析，并且根据预测结果对模型持续优化，提升了对片帮灾害预测的准确性。
1.一种地下工程围岩片帮灾害动态预测方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种地下工程围岩片帮灾害动态预测方法，其特征在于，所述基于聚类分析方法，对所述片帮案例数据库进行等级划分，得到片帮等级数据库，包括：
3.根据权利要求1所述的一种地下工程围岩片帮灾害动态预测方法，其特征在于，所述基于相关性分析和基尼系数构建输入参数数据库，包括：
4.根据权利要求1所述的一种地下工程围岩片帮灾害动态预测方法，其特征在于，所述输入参数数据库包括：
5.根据权利要求1所述的一种地下工程围岩片帮灾害动态预测方法，其特征在于，所述基于五折交叉检验法，对所述初始模型进行训练和验证，得到片帮预测模型，包括：
6.根据权利要求1所述的一种地下工程围岩片帮灾害动态预测方法，其特征在于，所述根据所述预测结果，对片帮案例数据库进行扩充以优化所述片帮预测模型，包括：
7.根据权利要求3所述的一种地下工程围岩片帮灾害动态预测方法，其特征在于，所述基尼系数公式为：
