模糊物元模型在公路隧道运营安全性评价中的应用

鉴于公路隧道运营安全评价中各指标的不确定性和模糊性,将熵值理论与模糊物元建模相结合,建立基于熵权的模糊物元综合评价模型,提出基于该模型的公路隧道运营安全性综合评价方法,并以广昆高速公路粤境河口至平台段隧道为例进行工程实践应用分析。结果表明:该方法步骤清晰,易于理解,计算简便,能够定量地评价隧道运营安全性结果,为隧道运营安全管理决策提供理论和技术支持。     

基于结构相似度的公路监控图像质量客观评价方法分析

介绍了3种基于结构相似度(SSIM)图像评价方法的改进算法,即基于频域的结构相似度、基于小波变换的结构相似度和基于Contourlet变换的结构相似度。通过3种方法的实验结果比较分析,认为基于Contourlet变换的结构相似度算法评价结果优于其他算法,其优势在于算法对图像信息进行了不同频率和不同方向的信息提取,更符合人类的视觉特征,该结果为公路监控图像质量客观评价算法设计提供了参考。     

基于掌子面结构量化的公路隧道围岩分级方法

公路隧道围岩级别的划分是指导隧道设计、施工及地下工程岩体稳定性评价和安全风险控制的重要依据,目前在设计和施工中对隧道围岩级别的判定方法具有较多的经验性因素,且在实际隧道工程中各级围岩的稳定性情况极为复杂,即使是同一级别的围岩,隧道稳定性也不尽相同。为了实现施工阶段围岩分级的可操作性与准确性,通过研究在公路隧道开挖时采集的隧道掌子面图像,利用MATLAB编程建立了照相测量围岩分级系统。根据岩体块度指标RBI的概念,向隧道轮廓线依次布设19条虚拟测线,以掌子面径向19个方位的RBI值综合评价了掌子面岩体结构的差异性。考虑结构面分布特征,结合掌子面节理玫瑰花图获取岩体结构综合量化指标Z-RBI,对掌子面进行了综合评价,得出了Z-RBI与岩体结构类型对应关系。综合考虑岩体坚硬程度、Z-RBI、地下水条件、初始地应力状态等主要分级指标,利用层次分析法,提出了隧道围岩BT分级方法及评价标准。实际工程应用表明:与传统的BQ法相比,BT分级方法获取的围岩等级更符合开挖后掌子面围岩的实际等级,且各等级可靠指标的延续性可对隧道施工过程中地质属性的变化情况进行定量表征,有助于工程地质人员据此对围岩质量的渐变过程进行动态评估。     

基于组合模型的公路隧道交通安全评价

为找出公路隧道交通安全的关键因素,确定公路隧道交通安全状态,从定性和定量的视角构建公路隧道交通安全评价指标体系。以公路隧道交通安全为顶层目标,提出一种基于AHP-DEMATEL和云模型的公路隧道交通安全的组合评价方法。从交通流、交通工程设施、隧道条件、气候环境4方面构建公路隧道交通安全评价的初始指标体系,通过德尔菲法和敏感性分析筛选公路隧道交通安全评价指标,在明确定性指标和定量指标的内容后,建立各指标的综合评价等级标准。利用层次分析法(AHP)计算各个安全评价指标的初始权重;考虑到各个安全评价指标间的影响,利用决策与试验评价实验室法(DEMATEL)分析各指标的影响度、被影响度以及中心度,并联合AHP-DEMATEL确定各个安全评价指标的综合影响度;最后采用云模型量化公路隧道交通安全评价指标的随机性和模糊性,生成各个安全评价指标的评价等级云图,得到各个安全评价指标的隶属度及公路隧道交通安全评价的最终结果。结果表明:车辆密度、行驶车速、大型车占比、曲线段长度占比、最大纵坡值、路面抗滑性是影响公路隧道交通安全的关键因素;以四川省二峨山隧道进行实例分析,结果显示,其公路隧道交通安全评价最大隶属度为0.595,隧道交通安全评价等级为II级,符合现场调研结果。     

基于粗糙集与模糊理论的公路隧道塌方风险评价

引发公路隧道塌方风险的因素较多、较复杂,准确地对公路隧道塌方风险进行评价是降低风险的有效途径。文中通过文献研究及专家调查,建立包含3个一级指标、8个二级指标的公路隧道塌方风险评价指标体系;基于粗糙集与层次分析法确定各评价指标综合权重,通过构造隶属度函数确定各评价指标的隶属度,引入模糊理论构建公路隧道塌方风险评价模型;结合某隧道工程进行实例研究,得出该工程中勘察设计风险、地质条件风险、施工风险等级分别为较低、较高、低,总体风险较低。     

基于欧式贴近度的模糊物元分析理论在桥梁健康等级评估中的应用

对桥梁的健康状况评价是保证桥梁安全运行的重要前提.针对目前桥梁健康等级评估方法受诸多主观因素的影响,更加凸显了评价过程的不确定性.根据影响桥梁健康状况的评价因素,提出了基于模糊物元分析理论桥梁健康状况评价方法,同时采用欧式贴近度对传统的物元分析方法进行改进,通过实际工程的健康等级评判,表明基于欧式贴近度的模糊物元分析理...     

运营公路隧道衬砌排水系统技术状况评估方法研究

为指导管理单位维护公路隧道衬砌排水系统，保证隧道结构和通行安全，提出一种公路隧道衬砌排水系统技术状况评估方法。根据公路隧道衬砌排水系统结构特点将其划分为排水段、排水单元和排水管段3个层次，分别以各管段的功能性和结构性病害参数作为评价指标建立相应的评价指标体系;参照市政排水管道病害参数的计算方法确定公路隧道衬砌排水系统管段病害参数计算方法;采用SWMMH软件建立公路隧道衬砌排水系统模型，模拟排水系统中地下水的状态，计算各管段和不同工况下排水单元间流量，根据流量比值大小得到不同管段和排水单元的权重；采用分层加权综合评价思想建立功能性和结构性技术状况评价模型。将该模型应用于实际工程中，计算结果能较好地反映排水系统实际状况。     

相似模拟研究在环境复杂公路隧道结构施工的应用

相似模拟试验研究方法作为解决复杂工程力学问题的重要方法在近期隧道施工力学研究中得到了广为应用，在研究各种公路隧道的施工方案和公路隧道设计规范和施工规范中发挥了较大的作用。本文结合我国高速公路隧道的建设情况，说明了相似模拟方法在隧道及地下工程研究中的重要性，并介绍了各种高速公路隧道的模拟试验方法及结论，并展望了模型实验方法的发展趋势，可为公路隧道及地下工程的研究提供参考。     

低等级公路隧道入口光环境优化新思路

隧道光环境不良是低等级公路隧道路段事故多发的重要原因,为了解决这一问题,从低等级公路隧道光环境的特点出发,分析了隧道接近段与入口段的光环境特征,并结合低等级公路隧道的交通组成以及入口段的车速特性,基于出行者光环境视觉需求,提出了安全型视觉参照系下低等级公路隧道入口光环境优化新思路及优化方法。通过驾驶模拟试验对驾驶员在隧道入口区域光环境优化改善前后的视距与视区进行评价,结果显示无论白天与夜间,驾驶员的视距距离与视区范围提升显著;通过经济节能评价显示采用改善方案是传统2种方案在未来10年资金投入的1/7和1/5。此改善方法提升了驾驶员在路段行驶时对隧道内外视觉信息的认知水平,满足了驾驶员的视觉需求,解决了低等级公路隧道照明不足。     

公路隧道结构计算的分项系数法

应用概率极限状态设计方法是当今国内外结构设计发展的必然趋势。为了推进分项系数法在公路隧道结构设计中的应用,结合隧道结构和分项系数法的特点,针对不同的隧道建设工法及结构安全等级,提出各分项系数的取值建议,并对各分项系数进行经验校准。得到如下结论： 1)当隧道结构安全等级为一级时,根据本文给出的分项系数的计算结果,结构的总体安全水平略高于传统设计方法; 2)当结构安全等级为二级时,其总体安全水平与传统设计方法相当; 3)安全等级为三级时比传统方法略低。建议推行基于结构可靠度理论的分项系数法。本文对隧道设计规范修编具有较大的参考价值。     

基于DERU评价方法的运营公路隧道土建结构技术状况综合评价技术研究

基于DERU评定方法建立改进的DES综合评价方法,主要用于运营公路隧道土建结构定期检查的技术状况评定。根据运营公路隧道土建结构技术状况评定的要求,构建包括目标层、准则层、指标层的评价指标体系,其中以隧道构件的D结构劣化破损程度、E劣化范围与S安全程度为指标层评价指标,并提出对应的判定标准和指标权重。按照隧道分段、分幅、整体的次序,建立相应步骤的评价方法,分别采用状况指标、优选指标、安全程度折算长度等指标,在隧道定期检查结果的基础上对隧道土建结构的技术状况进行综合评定,并给出评定结果的分析方法和等级划分界限值。该方法能对运营公路隧道的管理、检测、养护等工作提供更为充分的信息,提高相关工作的效率。     

小净距公路隧道模型试验研究

通过对福建三福高速公路两小净距公路隧道施工的相似模拟试验研究，得到了小净距公路隧道在相似模拟开挖中的位移规律和隧道围岩最终位移，可为国内外公路隧道及地下工程设计施工人员提供工程实例及参考。     

小净距公路隧道模型试验研究

通过对福建三福高速公路两小净距公路隧道施工的相似模拟试验研究,得到了小净距公路隧道在相似模拟开挖中的位移规律和隧道围岩最终位移,可为国内外公路隧道及地下工程设计施工人员提供工程实例及参考。     

单洞4车道公路隧道开挖模型试验研究

通过对某单洞4车道公路隧道在2种不同围岩条件下3种开挖方案的相似模型实验研究，得到了4车道公路隧道在相似模拟开挖中的位移规律和隧道围岩最终位移，并对依托工程隧道施工进行了指导。     

在役公路隧道交通安全性评价技术

考虑到在役公路隧道交通事故多发的特点,在对国内外公路隧道安全性评价进展情况进行系统总结的基础上,通过全面分析影响公路隧道交通安全的设施因素,从隧道平纵线形、洞口条件、路面状况、通风照明设施、交通安全设施等方面编制了可对在役公路隧道开展定性安全性评价的安全检查表。基于风险的理念,围绕设施因素、环境因素和管理因素分别针对高速公路和等级公路隧道建立了运营安全风险评估指标体系,并提出了基于指标体系法的定量评价方法以及隧道运营安全风险分级标准。     

高速公路隧道运营安全性综合评价方法研究

在分析高速公路隧道运营安全性综合评价特点和评价方法需求的基础上,将熵值理论与模糊物元建模相结合,应用于公路隧道运营安全性综合评价中,建立了基于熵权的模糊物元模型,提出了基于该模型的公路隧道运营安全性综合评价方法。最后,以渝湘高速公路(界石立交至黄草立交段)隧道为例进行工程实践应用分析。结果表明:该方法步骤清晰,易于理解,计算简便,能够定量地评价出隧道运营安全性结果,为隧道运营安全管理决策提供理论和技术支持。     

断层破碎带隧道突涌水灾害风险等级评价研究

为了准确评价隧道突涌水灾害风险等级,以降低隧道施工过程中突涌水事故的风险,依托海南五指山隧道进行风险等级评价研究.通过文献调研确定断层破碎带隧道突涌水灾害影响因素及评价指标,在专家打分的基础上,采用AHP_熵权法得到指标权重,进而通过模糊综合评价方法确定灾害发生概率等级.调研归纳给出隧道最大集中涌水量与灾害后果等级的对应关系,最终根据灾害发生概率等级和灾害后果等级确定隧道突涌水灾害风险等级.将建立的风险等级评价方法应用于五指山隧道,评价结果与隧道实际突涌水情况一致,验证了该方法的合理性及可行性,为断层破碎带隧道突涌水灾害风险定量评价提供了有效途径.     

公路隧道外水压力的相似模型试验研究

针对确定公路隧道衬砌外水压力的技术难题,利用自行设计的模型试验装置,采用相似理论,进行了38组工况试验。试验主要研究了水头高度、渗透系数、隧道排放量以及组合排放系统等因素与外水压力和折减系数的关系。通过对相似准则的分析得出,进行工程类比时应注意水头高度的相似关系为平方关系。试验结果表明:水头高度越小、隧道排放量越大、围岩渗透系数越小,隧道外水压力则越小;无论隧道是否完全封堵,只要周边存在排水点,且隧道在其渗流影响的范围之内,隧道外水压力就可折减。此外,深入分析组合排放系统的试验结果,提出了对于隧道周边富水洞穴应采用"复合回填"的处治方式的理念。最后指出,采用这种相似模型试验确定的外水压力是岩石隧道外水压力的上限值。     

长大公路隧道运营安全管理体系失效分析研究

在公路隧道运营安全管理体系特征分析的基础上,将失效概率分析与可靠度理论引入长大公路隧道运营安全管理体系的分析中,提出了综合评判等级的概念,认为运营安全状况评价等级和运营安全管理体系失效概率(或可靠度)共同决定着长大公路隧道运营安全综合评判等级的状况,并阐释了运营安全管理体系失效概率和可靠度含义,构建了失效分析模型,并给出了失效概率和可靠度计算方法。最后,针对长大公路隧道运营安全管理体系,提出了可靠度控制标准和综合评判等级划分标准,并给出了实例分析。     

基于专家调查法的公路隧道火灾风险分析

公路隧道作为道路系统基础设施重要组成部分,运营过程中面临着更多的风险与不确定性,在发生安全事故时,具有高危害性,灾害损失大以及施救困难等特点,防火救灾已成为公路隧道防灾减灾的重点工作。本文基于专家调查法,结合山西延后隧道特别重大道路交通危化品燃爆事故进行风险等级评估,并对发生火灾风险的原因进行分析,最后提出了公路隧道火灾预防的建议。