基于层次分析法的铁路岩溶隧道突水风险评价

研究目的:基于层次分析法的铁路岩溶隧道突水风险评价,是将岩溶隧道突水风险因素定量化,通过数学运算计算出各风险因素相对于突水风险评估总目标的排序权重,并比较各风险因素之间权重大小,用于评价不同水文地质条件的岩溶隧道或岩溶隧道不同地段突水的风险性。研究结论:应用层次分析法对铁路岩溶隧道突水风险进行评价,解决了因人而异、人的主观性带来的偏差。以宜万铁路齐岳山隧道为例,论证了隧道得胜场地下河槽谷段及进口山地斜坡段分别为突水风险极高、高度地段,基本符合该隧道掘进过程中突水状况。     

基于可变模糊集理论的铁路隧道塌方风险评价

为准确预测铁路隧道塌方风险等级,避免塌方事故的发生,建立铁路隧道塌方风险评价可变模糊集理论模型.从工程地质、勘察设计、施工技术与管理3方面分析隧道塌方的风险因素,建立共10个2级评价指标的铁路隧道塌方风险评价指标体系,分别运用改进G2法和改进CRITIC法对评价指标进行主、客观赋权,运用博弈论组合赋权法对权重分配结果进行优化,通过可变模糊评价法结合岩山隧道工程实例验证评价模型可行性.研究结果表明:岩山隧道各区段塌方风险等级均在2级与3级之间,隧道整体风险在中等风险与高等风险之间,评价结果与工程实际情况吻合,说明该模型在铁路隧道塌方风险评价具有一定适用性.     

化解复杂岩溶隧道突水突泥风险应用技术研究

研究目的:宜万铁路穿越我国典型的鄂西碳酸盐岩地区,岩溶隧道总长约占线路长度的75%.当隧道穿越石灰岩、白云岩等可溶性岩层时,岩层地质成因常常非常复杂,极可能发生大型～特大型突水突泥,将对隧道施工带来巨大危害,施工应对稍有不慎,就可能酿成重大甚至特别重大的事故.而目前相关隧道施工规范、铁路工程监理规范并未列出具有操作性的风险控制措施,且无可供参考的实例,依然处于摸索阶段.因此,研究化解复杂岩溶隧道突水突泥风险的实用技术,对于保障施工安全、构建和谐铁路建设局面极其必要.研究结论:通过目前在建的宜万铁路风险隧道风险管理实践,总结出了化解岩溶隧道突水突泥风险的关键实用技术,并经实践应用,证实其行之有效,对加强未来类似隧道的施工风险控制有较大的借鉴价值.     

街子坡向斜岩溶水系统及隧道涌突水危险性研究

研究目的:大瑞铁路大柱山隧道横穿街子坡复式向斜富水构造,分为街子坡向斜和搬家寨两个水文地质单元,褶皱和断裂构造复杂,岩溶水活动活跃,存在较大的岩溶隧道施工工程风险.通过街子坡复式向斜岩溶水系统及隧道涌突水危险性研究,有效预测评价岩溶隧道的涌突水危害,以期能对工程的顺利实施和安全有所裨益,对类似岩溶富水构造涌突水危险性分析具有一定的借鉴意义.研究结论:通过隧道涌突水危险性评价体系研究表明,大柱山街子坡复式向斜涌突水危险等级主要集中在高危险区、中危险区,隧道发生涌突水风险大,属施工涌突水风险大的储水构造.     

铁路隧道风险评估指标体系及方法研究

研究目的:在铁路隧道工程建设过程之中,一旦发生工程事故就会给国家及社会造成经济损失和人员伤亡.然而,在实际过程中,铁路隧道建设的风险又是不可规避的.如何加强对铁路隧道风险评估,是当前铁路隧道施工的一个不可或缺的环节,也是当前铁路隧道建设中面临的重大课题.本研究旨在探索出一套完整的铁路隧道风险评估的方法及指标体系.研究结论:通过对风险管理理论方法、铁路隧道风险指标体系的构建以及对铁路隧道风险分级标准的研究,得出如下结论:(1)铁路隧道风险指标体系可以使得以后工程实践中的风险识别变得简单易行,可以省去很多重复性的基础工作且不易遗漏部分因素;(2)铁路隧道风险评估及管理的流程及铁路隧道风险分级标准可以为以后的进一步研究和实践应用提供方向.     

城市繁华地区铁路隧道风险点辨识及控制技术

在城市繁华地区修建铁路隧道除了要考虑隧道本身的施工工艺方法、质量安全等因素外,还必须要兼顾隧道施工对周边环境如地面交通、地上地下建构筑物、各种地下管线等的影响,所以在工程施工之前要对各类风险点进行辨识、进行风险评价,对关注程度高、危害程度大的风险点编制预防措施及应急预案,通过培训和演练在施工中严格执行,确保工程安全顺利实施。通过对北京铁路地下直径线工程风险点的辨识及风险评价,以及制定相关控制措施确保工程安全顺利进行的过程介绍,对这一课题进行了探索。     

岩溶风险隧道监理工作控制要点分析

可溶岩地区隧道施工存在突泥突水、围岩变形、塌方、沉陷等诸多风险因素。通过贵广铁路岩溶风险隧道施工现场监理工作实践,介绍了在可溶岩地区铁路隧道施工监理工作中,应重点注意的综合超前地质预报、风险评估、专项施工方案及专项应急救援预案等关键事项;对岩溶风险隧道开挖、初期支护、施工防排水、衬砌、围岩监控量测等各工序的监理工作控制要点进行了详细阐述;同时介绍了在实施现场监理的过程中,为了保证岩溶风险隧道施工安全及质量,监理单位应该采取的监控手段、监理工作方法及措施。     

基于G1赋权—物元可拓集成模型的藏噶隧道工程施工质量风险评价研究

拉林铁路藏噶隧道工程施工条件艰难、建设周期长、技术水平要求高,对施工质量提出了很高的要求.为系统评估影响藏噶隧道工程施工质量的各项风险因素并提出风险控制对策,在国内外文献调研和典型复杂山区铁路隧道工程案例分析的基础上,编制藏噶隧道工程施工质量风险因素清单,并综合运用德尔菲专家咨询法,构建藏噶隧道工程施工质量风险指标体系...     

宜万铁路复杂岩溶隧道动态设计

介绍宜万铁路复杂岩溶隧道动态设计原理、系统构成、方法及组织管理机构,提出以控制高风险为纲,保证施工、运营安全为目的动态设计理念,通过云雾山隧道"+617"溶洞群的动态设计实例,论述信息采集与分析、方案形成与评价、方案决策与实施、安全监测与验证等动态设计的主要内容,经过宜万铁路5座Ⅰ级风险隧道动态设计工程实践,实现复杂岩溶隧道高风险的控制,减少突发性地质灾害,基本达到预期目的。     

岩溶隧道风险影响因素及评估

研究目的:岩溶隧道突发性、灾难性的地质灾害近年来接连不断,不仅国家财产损失、工期延误、环境破坏,还造成重大的人身伤亡事故。究其原因,是对岩溶隧道的风险认识不足,采取措施不力。本文意通过对陆地越岭岩溶隧道风险因素的研究,评估其风险程度,划分地质风险等级,为隧道施工方案的确定奠定扎实的基础。研究结论:通过岩溶隧道风险成因的分析,找出内在因素、外在条件以及工程技术条件对隧道风险的影响程度,删除某些重叠因素。通过研究认识到促使岩溶和岩溶水发育的地层岩性和地质构造是岩溶隧道风险的内在因素,占据风险的主导地位;外在条件及工程技术条件处于辅助地位。据此制订了评分的基本标准和方法,采用计分方式,划分隧道风险等级。同时指出,只要内在因素存在,岩溶隧道就具有高风险的可能。高度风险—极高风险岩溶隧道宜规避。无法规避时,应改变传统观念,将岩溶隧道地质风险降低到可控的程度。     

铁路隧道工程可行性研究阶段风险评估研究

风险评估对于铁路隧道工程的建设和项目选线具有重要意义。针对铁路隧道工程风险评估在可行性阶段对应的风险类别与风险因素,建立基于AHP法的多因素模糊综合评价体系以及相应的隧道风险等级定量评判标准。模型根据专家对各风险类别和风险因素相对发生概率的定性评判,通过AHP法计算得到各风险类别和风险因素在整个风险评估体系中发生的相对概率,并将风险事件发生后果等级赋予相应的风险分值。最终结合得到的概率与风险分值通过模糊综合评价得到隧道综合风险评估分值和其对应的风险等级,从而对铁路隧道工程风险进行综合、定量、直观的评估。将A隧道运用该体系进行分析评价,得到其在可行性研究阶段的综合风险评估值为4. 774,风险等级为中度。     

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。     

宜万铁路岩溶隧道地质综合超前预报技术

全面介绍宜万铁路岩溶隧道施工阶段综合超前预报的实施情况。通过对国内外隧道工程施工地质预报技术发展现状的调研,结合宜万铁路工程地质特点,确定宜万铁路岩溶隧道采用"地质—物探—钻探"的综合预报原则,选定地质素描、地震波法、地质雷达、深孔水平钻探、加深炮孔5种超前预报方法。首次系统构建了一套基于岩溶隧道风险分级和施工地质分级基础上的岩溶隧道地质超前预报模式,并把地质超前预报首次纳入工序管理,对宜万铁路岩溶风险隧道的顺利建成起到了关键性的作用,对今后岩溶隧道工程超前预报技术有较大的借鉴价值和指导意义。同时对5种预报方法在现场的实施情况及技术提高方面的问题进行了探讨。     

黔张常铁路武陵山越岭隧道群工程地质选线

研究目的:岩溶地质灾害是黔张常铁路武陵山越岭隧道群铁路选线的重要控制因素之一。本文以黔张常铁路武陵山越岭隧道群工程为例,通过从岩溶危害与工程风险、工程设置条件、工程投资等方面对不同的隧道线路方案进行分析、比选,确定相对合理的武陵山越岭隧道群线路方案。研究结论:黔张常铁路武陵山越岭隧道群研究了三个方案:南方案(D14K)、中方案(DK)、北方案(D12K)。通过分析、比选,得出结论:(1)D12K方案受岩溶危害程度轻,工程风险相对较小;(2)从工程设置条件分析,各方案工程设置条件基本相当;(3)从工程投资方面分析,DK、D12K方案分别较D14K方案贵2 636.2万元、5 686.3万元,但D14K方案受岩溶危害大,工程潜在风险大;(4)北方案(D12K)设置武陵山越岭隧道长度短,工程设置条件尚可,虽工程投资略高,但工程受岩溶危害小,工程风险较低,为最优方案;(5)本研究成果可为以后优化岩溶地区隧道地质选线工作提供参考,以降低工程投资和施工风险,保障工程安全。     

宜万铁路隧道工程特点及设计对策

宜万铁路东起湖北省宜昌市,西至重庆市万州区,全线共分布有159座隧道,总长338.7 km,左线隧线比高达60%,全线不良地质众多,岩溶、岩溶水、软岩大变形、高地应力、煤层瓦斯等普遍分布,特别是70%隧道穿越岩溶发育地区,岩溶发育规模、多样性、突水突泥的风险程度及工程处理难度为国内外罕见,为此开展复杂隧道风险分级、超前地质预测预报、排水减压、注浆、特殊结构设计、可维护防排水系统、防灾报警系统及安全性监测等研究工作,有效控制了复杂隧道的高风险,实现了复杂艰险山区隧道修建技术的突破。     

岩溶隧道涌水风险评价体系及应用

在岩溶地区修建隧道,遭遇涌水、突泥和诱发性环境地质灾害的风险巨大.本文从黔张常铁路沿线岩溶发育规律及岩溶水的运动特征出发,建立了包括22项评价指标的岩溶隧道涌水风险评价的综合指标体系,并基于层次分析法,采用二级模糊综合评价的方法对武陵山2号岩溶隧道进行了综合评价,为岩溶隧道开展涌水风险评价、涌水量预测、地质选线及涌水灾害措施的制定提供参考.     

马鹿箐隧道岩溶溃水风险控制及处置技术

岩溶地下水对隧道工程的影响一直是困扰工程技术人员的重大技术难题，岩溶特别发育区域一度曾经是铁路隧道工程建设的禁区。     

岩溶隧道灾害整治技术

岩溶灾害是隧道施工中对安全影响最大、最常见的风险。在岩溶发育地区修建隧道工程,各种岩溶问题会给设计施工带来一系列困难,灾害处理不当也会给运营留下隐患。结合宜万铁路岩溶隧道设计、施工及科研情况,对岩溶隧道各种灾害的处理技术等进行深入研究,提出经济合理的整治措施。     

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。     

棋盘石隧道溶洞突水成因分析及技术处理措施

棋盘石隧道是向莆铁路的一级风险岩溶隧道.详细介绍了棋盘石隧道3#横洞溶洞的揭露情况,并对其突水成因进行了分析,在地质分析和地质超前预报的基础上,提出了绕行进洞方案,并顺利通过了风险地段,避免了安全事故的发生,为类似工程提供参考.