基于AHP_熵权法的铁路隧道单双洞选型决策研究

研究目的:单双洞选型是铁路隧道结构设计的前提条件。为更加科学合理地对铁路隧道单双洞选型进行决策,在明确铁路隧道单双洞选型影响因素的基础上,建立铁路隧道单双洞选型决策指标体系,利用AHP_熵权法计算指标权重,并结合模糊综合评价方法制定指标评价标准。研究结论:(1)在AHP法的基础上,借用传递熵的理念评价了专家意见的优劣程度,提高了权重计算结果的客观性;(2)建立了推荐使用单洞双线、单双洞均可、推荐使用双洞单线3类指标情况,采用5个程度符合值语言确定指标隶属度,并利用模糊综合评价方法确定决策结果;(3)以川藏铁路朱岗山隧道为研究对象,对所建立的决策体系及评价标准进行应用及验证,决策结果与工程实际情况较为吻合,证明所提出的铁路隧道单双洞决策体系可以用于隧道单双洞初步选型,结果合理、可信。     

基于未确知测度理论的隧道施工瓦斯灾害风险评价

选取煤层厚度、煤层瓦斯含量、回风流平均瓦斯浓度、相对瓦斯涌出量、岩石类型、连通封闭性、深度值、隧道跨度、隧道长度、通风风速和涌水量等11项瓦斯灾害指标作为隧道施工瓦斯灾害风险评价指标体系,并建立各指标的等级标准。将序关系分析法(G1)和反熵权法(AEW)运用拉格朗日乘子法确定组合权重,构建各指标的单指标测度函数,并计算出各指标的综合测度评价向量。为了优化未确知测度置信度识别准则,引进集对分析(SPA)关联系数确定各隧道的瓦斯灾害风险等级。并对24个瓦斯隧道进行瓦斯灾害评价,并和FDA法评价结果和现场实测结果进行对比,精度达到91.7%,基本符合实际情况,表明了该评价方法合理有效,可为隧道施工瓦斯灾害评价提供理论参考。     

高速铁路隧道结构状态模糊评价方法研究

为了对高速铁路隧道结构状态进行评价,采用定性分析与定量分析相结合的方法,依据调研结果,建立了包含水及结构2项因素的现役高速铁路隧道结构状态三级评价体系,并采用层次分析法及物元理论给出了各级评价指标的权重计算方法及权重计算结果。基于单因素指标打分结果并采用模糊综合评价理论,提出了高速铁路隧道结构状态三级模糊综合评价方法,通过工程算例分析证明了所提方法的适用性。     

新建隧道双侧近接既有隧道施工风险评价研究

研究目的:浦梅铁路新建隧道双侧近接既有浅埋偏压隧道工程的不良地质问题突出,近接形式独特,施工风险影响因素复杂多样。为合理评价近接既有隧道工程的施工风险,本文对经典可拓法进行改进,提出专门针对新建隧道双侧近接既有隧道工程的施工风险评价模型,并以浦梅铁路双侧近接段作为算例进行验证。研究结论:(1)在经典可拓法的基础上引入层次分析法进行权重计算,并通过距离函数确定评价指标的综合权重,可提高评估结果的合理性;(2)建立了完整的新建隧道双侧近接既有隧道施工风险评价模型,构建了对应的风险评价指标体系,通过关联函数和综合权重实现施工风险等级评定;(3)利用建立的评价模型对浦梅铁路双侧近接工程实例进行风险评价,得出其施工风险等级为3. 4级,属于"高度风险"偏向"极高风险";(4)本研究结果可为新建隧道双侧近接既有隧道风险评价提供借鉴。     

天津津滨轻轨西段工程盾构隧道施工风险管理

最大程度降低盾构隧道施工中的风险事故发生率以及事故造成的损失,是工程实际中迫切需要解决的一个难题.根据风险分析流程,结合天津津滨轻轨西段工程七经路至天津站站区间盾构隧道实例,对该工程的主要风险,首先采用专家调查法和层次分析法进行了识别,然后应用模糊综合评判对盾构穿越铁路股道的施工风险进行了统计、计算和综合分析评估.提出...     

第三系砂泥岩隧道贯通段安全施工技术研究

以双丰隧道第三系富水砂泥岩地层剩余59 m贯通段为工程背景,结合第三系砂泥岩地层的特点对隧道曾发生严重的涌水突泥事故原因进行研究,并对后续施工技术重难点进行详细论述与分析。通过采取综合泄水、降水、减压施工方法与全断面超前注浆加固施工方法、超前锚固及支护施工方法、三台阶临时仰拱+中立柱施工方法等综合施工技术实现剩余段落的安全贯通。最后对施工效果进行综合评价,以期为类似隧道地层施工提供借鉴。     

复杂艰险地区铁路隧道钻爆法施工安全风险评估

针对复杂艰险地区铁路隧道钻爆法施工安全风险问题,综合考虑复杂艰险地区地质结构、气候条件和施工方法等,利用Python对隧道施工安全风险文献资料和安全风险评估报告进行文本挖掘,并基于事故致因理论、风险识别理论和风险因素核对表等对隧道钻爆法施工安全风险因素进行辨识。针对安全风险因素从施工环境、施工技术、材料设备、施工管理、施工人员5个方面构建较为完善的复杂艰险地区铁路隧道钻爆法施工安全风险评估指标体系,并利用博弈论对层次分析法和熵权法进行组合,确定安全风险评估指标权重。采用二维云模型从安全风险发生概率和安全风险损失程度2个方面构建复杂艰险地区铁路隧道钻爆法施工安全风险评估模型,提出采用主、客观概率相结合的方法确定安全风险发生概率,采用雷达图法从人员伤亡、经济损失、工期延误、环境影响和社会影响等方面综合确定安全风险损失程度。结合MATLAB实现定性评估和定量评估的相互转换,并引入贴近度的概念定量确定复杂艰险地区铁路隧道钻爆法施工安全风险评估等级。对Z隧道钻爆法施工安全风险进行评估,确定其施工安全风险等级为IV级,施工安全风险程度为高度,验证了该模型的可行性和有效性,为复杂艰险地区铁路隧道钻爆...     

特长隧道地质超前预报方法研究

特长隧道施工中,根据地质复杂程度采用多种方法结合的综合地质超前预报技术,相互配合、补充印证,综合判断掌子面前方地质情况,对指导施工、避免事故损失具有重大意义。介绍地质超前预报的内容、方法和应用原则。     

深埋隧道素混凝土衬砌可靠度计算模型研究

采用拉丁超立方抽样技术,研究了围岩压力及结构自重作用下基于荷载—结构模型的素混凝土衬砌可靠度计算模型、作用效应及结构抗力的分布类型和统计特征。隧道衬砌的功能函数可归纳为作用效应和结构抗力两个综合随机变量。研究结果表明,作用效应和结构抗力的概率分布类型直接影响到衬砌可靠度指标计算方法和计算结果的合理性。根据经验判断,隧道素混凝土衬砌的作用效应的概率分布类型为正态分布,结构抗力的概率分布类型可能是正态分布,也可能是对数正态分布。隧道衬砌可靠度指标计算时需要严格判断各截面的抗力分布类型。     

基于TSP的隧道施工风险评估

基于地质资料和工程经验的高速铁路隧道施工风险评估具有较大的主观性影响。为了提高施工风险评估的精确性和可靠性,从而降低较大的主观性影响,以邓家湾高速铁路隧道为依托,采用隧道超前地质预报TSP303地震波法对隧道施工段进行超前探测预报,对TSP系统采集的数据进行整理分析,同时用模糊综合评价理论建立风险因素判断矩阵和确定风险的权重及隶属度,对隧道施工风险进行评估。结果表明:相比于基于地质资料和工程经验的主观评估法进行的隧道施工风险评估,基于TSP的隧道施工风险评估与工程实际更加契合,更能准确反映掌子面前方围岩情况,评估结果可作为评估铁路隧道的有效模型。     

岩溶地层中的盾构隧道施工

研究目的：岩溶地层中采用盾构法施工在国内尚属首次。盾构掘进中可能发生盾构机栽头、陷落，地层大量失水、坍塌，严重差异沉降而致隧道结构破坏等事故。对溶洞的空间分布、大小及充填情况，溶洞处理，盾构掘进技术措施3个方面进行深入研究，并组织精心设计、精心施工，以保证施工及运营安全。研究方法：采用多种勘查手段分析岩溶地层，充分注重盾构机及盾构施工的特点，比选、优化设计施工方案。研究结果：顺利完成岩溶段盾构隧道施工，验证了勘查及加固方案，填补了国内的空白。研究结论：综合运用多种探测方法对探明溶洞的分布很有成效；根据盾构施工特点制定地层加固方案并有效实施以及对盾构机设计进行针对性的改进并采取相应的掘进技术措施都是适宜的。     

基于模糊综合评判的高速铁路隧道施工风险评估

高速铁路隧道工程施工中存在着许多不确定的风险因素,这些因素具有随机性和模糊性,一般的研究方法难以对其进行准确的定量分析。建立了高速铁路隧道施工风险评价指标体系,并利用层次分析法确定各级因素的权重。基于风险影响因素的层次性,提出了三级模糊综合评判计算模型,并利用模糊评判法确定隶属函数,划分了风险接受等级。以沪昆客专田家山隧道为例,应用三级模糊综合评判计算模型对该隧道工程的施工风险进行了分析。计算结果表明,该方法切合实际,可供同类工程借鉴。     

考虑碳排放的铁路隧道施工机械配置优化模型

生态文明建设需要铁路隧道等大型工程起到模范带头作用。为改善大气环境和缓解温室效应,以铁路隧道开挖支护施工为研究对象,在考虑碳排放量的情况下建立隧道开挖支护施工机械配置优化模型。参考施工机具台班费用定额数据以及PAS2050规范,基于CLCD数据库信息计算出隧道工程主要施工机械台班碳排放量。选取具有代表性的14个控制性定量指标作为计算目标偏好权重的基础,利用熵权法基于指标数据计算出目标偏好权重。使用经过均匀设计以及自组织映射改进过的遗传算法对新型机械配置优化模型进行求解计算。最后以乌鞘岭特长隧道6号斜井为例验证了模型及算法的可行性。     

岩溶地区地铁隧道盾构施工风险识别与评价研究

贵阳市地铁3号线盾构施工区间岩体内存在多处溶孔、垂直溶洞和溶蚀破碎带,在这种复杂地质条件下,盾构施工工期长且施工技术复杂。采用可考虑多因素的层次分析法对岩溶地区地铁隧道盾构法施工风险进行研究：首先,根据工程现场资料及专家咨询意见建立岩溶隧道盾构法施工风险评价指标体系,包括盾构掘进风险、周边环境风险、自然及地质风险3个一级指标,盾构机选型与刀盘、刀具选型和盾构进出洞加固等13个二级指标和相应风险源;然后,利用层次分析法分别计算各个风险指标权重,并结合专家打分法对岩溶隧道盾构法施工风险进行综合风险指数计算;最后,根据计算得到的风险指数确定隧道施工风险等级,并给出相对应的风险控制措施。将该风险评价模型应用于贵阳市轨道交通3号线农学院站—花溪公园站区间盾构法施工中,得到总体风险等级为Ⅱ级,该结果与现场施工情况基本吻合,说明该模型具有较好的实用性。     

缓倾岩层隧道施工风险评估研究

基于熵法、模糊综合评价法,并结合离散元数值模拟方法,对缓倾岩层隧道的施工风险评价与对策进行研究。通过回顾相关文献,建立针对缓倾岩层隧道的施工风险评价指标体系,将熵法和模糊综合评价法运用到风险评价中,结合离散元数值模拟软件3DEC判断围岩及支护系统的稳定性,为风险评估提供依据。根据风险评估结果提出相应的风险规避对策。实践表明,针对缓倾岩层隧道建立的指标体系和评估方法,结合定量数值模型分析,有效提高评估施工风险的可靠程度与支护设计的针对性及有效性,以期减少安全事故。     

超深埋特长隧道穿越断层破碎带施工风险研究

在详细分析断层破碎带隧道围岩稳定性影响因素的基础上,综合断层特征信息,采用层次分析法建立断层破碎带的施工风险评价指标体系。计算各指标的相对权重,同时制定各指标的分级标准,进行模糊综合评价。引入工程实例对评价方法进行验证,结果与实际情况较为吻合,说明模糊综合评判指标体系是有效的。     

定量与定性评估在轨道工程建设危险源识别中的应用

为了针对性地对轨道工程建设危险源加以控制,提出一种对轨道工程建设危险源进行识别的定性及定量分析方法。在定性分析阶段,借鉴分类思想将轨道工程建设危险源按特征分为管理类、机电类、施工类以及专项类;在定量分析阶段,采用主客观综合赋权法对不同危险源重要度权重进行赋值并利用三角模糊数及运算规则确定出模糊矩阵,最终通过综合评价给出各类危险源对轨道工程建设安全影响的相对重要程度。以北京一地铁工程为例说明了此方法的可行性和有效性。     

基于熵权模糊理论的上软下硬地层隧道施工风险评价

上软下硬复合地层隧道施工安全所面临的影响风险因素复杂繁多,具有模糊性和不确定性,使隧道施工安全得不到保证.结合现有工程实际,在影响上软下硬复合地层隧道施工安全的众多影响因素中,分层次地进行详细剖析,建立上软下硬复合地层隧道施工安全风险评价体系.用熵值赋权法计算确定各层次风险因素的影响权重,运用多级模糊评价理论对各影响因素进行逐级逐层综合评价,直至得出对上软下硬复合地层隧道施工的风险评级,计算结果符合工程实际,对类似隧道工程施工具有指导意义.     

隧道超前地质预报物探方法应用效果分析

在铁路隧道施工中,采用超前地质预报方法对隧道掌子面前方地质情况进行有效的超前地质预报,能够及时准确地指导隧道施工,防止工程事故的发生,保证工程质量与施工安全。本文讨论了目前几种常用的超前地质预报物探方法的特点,分析了各种预报方法的局限性与影响因素,总结了各个超前地质预报方法的适用条件与探测能力,并结合工程实例提出了超前地质预报综合分析的解释方法,提高了隧道超前地质预报判识的有效性与准确性。     

基于模糊层次分析的公路隧道运营风险评价

隧道风险评价是预防事故发生及减轻事故损失的重要途径,目前隧道风险评价领域常用的评价方法多为定性评价,无法为管理决策者提供一个直观的量化结果。本文的评价模型将公路隧道运营风险看作一个复杂的系统,从多个方面来分析影响隧道风险的因素,通过层次分析法形成多层次、多因素的公路隧道运营风险评价指标体系,获得各指标的权重并进行一致性检验,通过对各单因素指标的评价得到隧道风险的模糊综合评判。最后选择某工程实例进行风险评价,以验证该评价方法切实可行。