基于概率统计理论的公路隧道大变形风险评估方法研究

通过文献调研,对近十年我国发生的隧道大变形案例影响因素进行了统计分析。在大变形案例统计结果的基础上,采用指标体系法,分别建立施工前和施工过程中隧道大变形风险评估指标体系。指标权重由隧道大变形案例影响因素统计和专家调查建议结果给出。通过对各指标进行评分,确定隧道大变形风险等级。并将建立的评估模型应用于安远隧道,验证了评估模型的合理性。     

山岭隧道塌方风险的集对分析方法

为了改进传统的隧道塌方风险分析方法,首先在深入研究山岭隧道塌方风险影响因素基础上确定出主要影响因素,并建立了隧道塌方风险的二级综合评价模型;然后针对各评价指标确定与不确定性信息并存的特点,引入集对分析理论,建立联系度评价矩阵,从同一、差异和对立3个方面全面刻画被评价指标与各风险等级的同一、对立程度;最后,考虑到各评价指标重要程度的不确定性、专家认知的局限性以及专家评价结果可信度的差异性,基于群组决策不确定型层次分析方法确定权重,进而建立山岭隧道塌方风险的集对分析方法。工程实例分析和计算表明：所建立的山岭隧道塌方风险集对分析方法可行、合理。     

基于模糊层次与改进集对分析的公格尔隧道施工风险评估

利用模糊层次分析理论建立G314公格尔隧道风险等级评价指标的权重求解模型,结合改进集对分析方法建立公格尔隧道施工风险评估模型,解决了以往评估方法中隧道施工风险评价指标因素相互孤立、评价结果难以量化的问题。公格尔隧道施工风险评价应用表明:模糊层次与改进集对分析耦合模型评价方法可行,评价结果可信,建模过程直观简便。     

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。     

运用模糊综合评价法进行山岭隧道塌方风险评估

采用(概率×规模)对隧道塌方风险进行定义,建立隧道塌方风险评价模型,对风险因素进行量化,利用模糊数学建立各风险因素对于塌方概率和塌方规模的隶属函数,运用乘积标度法确定每个因素对塌方的影响权重,对隧道塌方风险的评估过程和方法进行详细的阐述,并在实际应用中进行了探讨。     

浅埋黏土层大跨度隧道施工技术与塌方风险分析

为了研究黏土层浅埋大断面隧道洞口施工的塌方风险,从围岩地质条件与隧道设计特点两个角度分析了依托隧道工程的洞口施工难点,并提出相应施工工法和加固措施。在隧道典型段落的掌子面采用地质雷达进行短距离超前地质预报,以预报结果为基础,再综合考虑隧道水文和地质条件、施工状态和隧道管理水平,选择了围岩级别、隧道埋深、地下水、开挖方式、隧道跨度与施工水平作为塌方风险评估因素。以100多座典型隧道的塌方事故资料作为依据,提炼塌方事故主要致灾因子及其发生频率,采用频数统计法计算各风险因素的客观权重,通过专家对风险因素评分与层次分析法计算和获取各因素的主观权重和分配权重,再通过工程中广泛使用的Karwowski模糊隶属度函数确定各风险因素不同风险等级的隶属度,以此构建权重矩阵与隶属度矩阵,计算出隧道塌方综合风险隶属度,根据最大隶属度原则确定塌方风险等级。最终形成了一套黏土层浅埋大断面隧道塌方风险评估模型,将塌方风险评估模型应用到依托工程大罗山隧道中,结果表明:隧道评估段塌方风险结果为IV级,属于危险级别;洞内实际开挖引起地表发生塌陷,围岩含水丰富,评估和开挖揭露的塌方风险等级具有较高的一致性,验证了该风险评估模型的可靠性和适用性。     

基于物元可拓模型的改扩建隧道施工安全风险评估

为预防改扩建隧道施工发生安全事故,提高改扩建隧道施工安全风险控制能力,以新建后祠隧道坍塌风险事件为例,进行施工安全风险评估。根据现有研究成果和工程实际情况,建立改扩建隧道施工安全指标体系,利用物元可拓模型确定各指标关联度、利用熵权法计算指标的权重,分别对风险发生的可能性和风险严重程度进行综合评价,最后利用风险矩阵法判别风险等级。将该评价方法应用于新建后祠隧道施工风险评估中,结果表明： 基于可拓理论和风险矩阵的评估方法对改扩建隧道施工安全风险评估具有一定的适用性。     

基于事故树和AHP分析的新奥法施工动态风险评估

从新奥法(NATM)施工的监控量测体系出发,通过事故树分析各量测项目对施工安全的重要度,选择其中对隧道施工安全影响较大的量测项目,进而通过层次分析法(AHP)确定各个量测项目的权重,并针对各量测项目建立相应的风险评价和赋分体系,从而建立了基于新奥法(NATM)施工量测数据的动态风险评估模型;然后将具体量测数据代入该模型,可以得到相应的风险指数,随着隧道施工和量测的进行,该风险指数也在相应变化,从而可以对隧道施工风险进行动态的评估。该动态风险评估体系在保阜高速公路隧道中得到了应用,直观、及时地反应了隧道施工过程中的风险,应用结果表明:该方法具有合理性和实用性,值得在同类型隧道施工中借鉴和采用。     

木寨岭公路隧道大变形综合评价预测

基于模糊综合评价法与层次分析法,结合木寨岭公路隧道复杂地质条件下隧道大变形的统计结果,提出了适用于软弱破碎围岩隧道施工阶段大变形快速分级预测的模糊层次综合评价方法。该方法将隧道变形分为无大变形、轻微大变形、中等大变形、严重大变形和极严重大变形5个等级,选取了对隧道大变形影响显著且在隧道施工阶段能够快速获得的岩层产状、强度、完整性和地下水作为大变形的分级和评价指标。为了充分考量4类指标对大变形的影响,共选取了结构面倾角、结构面走向与洞轴线夹角、点荷载强度、掌子面软岩比例、掌子面岩层平均厚度、岩体RQD值、每延米洞长出水量、地下水特征8项亚级指标对大变形进行分级预测。将本方法与陈子全法、孟陆波法和Jethwa法应用于木寨岭隧道5个大变形段进行了工程验证与对比分析。结果表明:实际变形量超过陈法和孟法预测范围上限值的变形量最大可达上限值的2.4倍和4.4倍,隧道大变形实测变形值均位于本研究方法预测的大变形范围内。本预测方法在木寨岭公路隧道变形段的工程实践表明:该方法的工程适用性强,准确度高,可为软弱破碎围岩隧道大变形的分级和预测提供一种新方法和新思路。     

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.     

盾构隧道施工期风险分析中可信性方法的应用

通过工程实例将可信性方法引入大、小盾构隧道风险评估中,首先对大、小盾构隧道工程开挖期的主要风险事故发生概率和后果进行了分级,并采用基于权重的专家权重法进行评估,最后根据可信性风险分析理论得到大、小盾构隧道工程开挖期的总体风险,实例验证该法切实可行。     

深基坑施工邻近既有隧道安全风险分析

为科学地评估深基坑开挖邻近既有隧道安全风险的大小,基于综合风险指数矩阵法建立可用于工程实践的安全风险评价体系。分析深基坑施工邻近既有隧道风险事件的主要风险源,从深基坑和既有隧道两个方面各选取四个风险指标;引入熵权法改进评价指标权重确定过程,提高评价体系的可靠性;通过对工程实例的统计及已有文献的总结,提出各指标等级赋值标准和评价准则;最后通过工程实例对评价体系进行验证,验证结果表明该评价体系能为工程决策提供有效参考。     

基于BP神经网络方法的岩溶隧道突涌水风险预测

为了准确预测岩溶隧道突涌水风险等级,以降低隧道施工过程中突涌水事故的风险,在参考相关文献的基础上,统计研究及综合分析岩溶隧道水文地质条件,选取不良地质、地层岩性、地下水位、地形地貌、岩层倾角和围岩裂隙6个主要因素作为岩溶隧道突涌水风险评价指标。在不同水文地质条件下,影响因素的权重有较大差异,为避开影响因素权重分析,运用BP神经网络方法对岩溶隧道突涌水风险进行评估。在对突涌水风险评估基础上,结合超前地质预报,优化隧道施工开挖支护方案。在工程应用中,运用BP神经网络方法,对某隧道进行突涌水风险评估,结果与实际施工情况较一致,并结合超前预报提出合理的支护方案,避免了隧道突涌水事故的发生,以期为岩溶隧道突涌水风险预测提供借鉴。     

高速公路隧道营运安全风险评价研究

根据高速公路隧道交通事故特点,将隧道分为三个研究区段,同时较全面考虑了高速公路隧道营运安全的各个风险因素,在此基础上利用层次分析法建立了三个区段的递阶层次结构并得出各个指标的权重。再运用可拓原理分别对三个区段进行多层次的综合评价,建立了一种科学的高速公路隧道营运安全风险评价方法。     

基于熵权法的城市地下物流建设风险模糊评价

城市地下物流系统建设周期长、投入大、隐蔽性较强及众多的不确定性因素,决定了其建设过程中存在较大风险。为了对地下物流系统建设风险进行客观公正的评价,文中在属性权重信息尚且未知的情况下,以政策审批、工程地质、经济、环境、技术与施工等5项可能引起重大风险的因素进行分析,建立评价指标体系,通过熵权法确定各评价指标的权重,运用模糊数学方法对系统建设风险进行综合评价。     

盾构隧道施工灾害风险评估系统研究

盾构隧道施工中存在诸多不可预见风险因素,盾构隧道灾害风险的分析与评估研究是灾害预防和紧急治理的有效手段之一。本文在分析盾构隧道施工期常见的15种典型灾害的特点基础上,引入基于风险值的风险分析模型和基于风险指标的风险评价模型,对盾构隧道施工期的灾害潜在损失进行了定量评价,得到了盾构隧道灾害风险的规律。然后运用得到的规律对盾构隧道的灾害风险进行了综合评价,并在此基础上开发了盾构隧道施工灾害风险评估系统。旨在为盾构隧道施工灾害风险控制提供参考。     

煤系地层瓦斯隧道施工风险评价及控制措施

基于云贵高原某煤系地层高瓦斯隧道,分析影响隧道施工风险的各因素,采用层次分析法计算各层影响因素的权重,运用模糊数学法对隧道施工风险进行综合评判,并按照风险等级制定合理的施工措施。结果表明：施工安全因素所占权重最大;隧道施工风险模糊综合评判结果为施工过程中有可能发生风险;施工中发生风险的概率为0.061,等级为4级;应加强施工过程管理,通过各种技术措施确保安全。     

岩溶隧道风险等级模糊综合评价

为了获得已探明有溶洞存在时的隧道发生涌水突泥的风险等级,针对叙大铁路有溶洞存在的中坝隧道,选取了针对性的指标体系:溶洞规模,建立了相应的模糊综合评价模型,并采用层次分析法计算各项风险指标的权重,从而得出在有溶洞存在时这一特定条件下,隧道发生涌水突泥风险级别。     

基于层次分析法划分狮子洋隧道水文地质单元的研究

在对隧道研究区定性分段的基础上,从影响水文地质单元分区的因素入手,确定各评价指标,利用层次分析法确定了各评价指标的权重,采用模糊综合评价方法,对隧道区各段进行了评价,将属于同一等级的相邻段划分为一个水文地质单元。结合狮子洋隧道实例,为水文地质单元的划分提供了一种理论方法。     

基于OWA-BP神经网络的公路隧道施工风险评估

为了科学评估公路隧道的施工风险,以4M1E原理为基础,构建了公路隧道施工风险评价指标体系。运用OWA算子确定了客观权重,结合BP神经网络构建了公路隧道施工风险评价模型。该评估模型在一定程度上削弱了个别极端数据对结果的影响,在复杂系统及非线性问题上具有一定优势。运用该模型对公路隧道施工风险评估进行模拟,并结合实际案例分析,得出模拟情况与实际情况相一致的结论,验证了该模型在公路隧道施工风险评估过程中的科学性。