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。     

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。     

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。     

理想点法在隧道塌方风险等级评价中的应用

隧道塌方是工程中常见的地质灾害,对其发生的可能性及其风险分级评价一直是工程界的难题之一。针对理想点法的基本原理,建立基于理想点法的隧道塌方风险等级评价模型。在综合考虑影响隧道塌方风险因素的基础上,选取岩石单轴饱和抗压强度等12个具有代表性的影响因素作为隧道塌方风险评价指标体系,根据既定体系确定相应的评价标准,建立一种新的隧道塌方风险评价模型。利用2个典型隧道样本对本文模型进行验证,评价结果与隧道塌方风险等级基本一致,与云模型理论得到的隧道塌方风险评价结果也相近,且该方法简单、直观、可操作性强。     

基于事故树的隧道塌方风险评估

基于隧道施工中常见安全事故原因的调查和分析,对隧道施工阶段常见风险因素和危险环境进行辨识,并采用事故树分析方法,建立隧道塌方事故树模型,对隧道施工塌方顶事件进行了定性和定量分析。最终得出隧道塌方26个基本事件的结构重要度序列以及隧道塌方事件概率重要度和临界重要度分析方法;通过工程实例分析发现,采取措施前后塌方的发生概率从0.006 225降至0.000 941。     

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。     

寒区隧道洞口段施工安全风险研究

依托金家庄特长隧道,针对寒区山岭隧道的特点,建立了寒区隧道风险因素集。采用模糊分析法,引入Karwowski隶属度函数表,根据工程实际情况确定各风险因素的判断矩阵和隶属度;采用层次分析法对风险因素进行层次结构构造,通过1-9标度法确定每个因素的权重,最后运用模糊层次综合分析法,构建出一种可以用于预估风险发生概率的模型,同时根据最大隶属度原则确定风险等级。结果表明,由寒区隧道洞口段施工风险因素和风险预测模型可知金家庄特长隧道洞口段施工风险等级为Ⅲ,与实际情况吻合度高,同时也验证了模糊层次综合分析法的合理性,对类似的风险分析提供了参考依据。     

厦门翔安隧道五通端陆域全强风化层施工风险分析

以厦门翔安隧道为工程背景,对目前正在施工的五通端陆域全强风化层地段进行风险分析。通过层次分析法及专家调查法对风险进行辨识,确定施工中存在的风险因素。利用AHP及1-9标度法,建立施工风险评价指标体系及各指标层的相对权重。运用模糊集理论对施工风险的概率及损失程度进行估计。基于最大隶属度原则,确定基本风险因素风险等级,并通过模糊综合评价得到总体施工风险等级。     

基于功效系数法和超前地质预报的隧道塌方风险预测

塌方是地下工程施工过程中最常见的事故之一,风险评价是衡量硐室塌方风险大小的手段。为确保施工安全,提出了基于功效系数法和超前地质预报的隧道塌方风险超前评价模型。综合分析塌方影响因素的基础上,选取岩石单轴抗压强度、围岩完整性系数、不连续结构面状态、主要结构面与洞轴线的夹角和地下水影响5个主要因素作为隧道塌方风险评价指标。采用TSP203系统和钻孔取芯的手段对评价指标进行定量描述,并基于功效系数法的基本原理,建立了隧道塌方风险预警模型。最后将建立的塌方风险预测模型应用于昌宁高速川风凹隧道的塌方风险超前识别中,结果表明该方法塌方风险识别具有较高的准确性,为隧道塌方风险超前预测提供一种新思路。     

公路隧道工程业主的施工质量风险评价

在国内外关于隧道工程施工风险和工程质量风险的研究基础上,立足业主角度,从防范公路隧道工．程质量风险的角度出发,详细剖析了影响公路隧道工程质量风险的风险因素,对公路隧道工程质量风险指标进行了确定,并建立了施工单位信用评价、总投资进度计划等16项目指标的公路隧道工程质量风险评价指标体系。利用灰色综合评价方法构建了公路隧道工程质量风险评价模型,将模型运用到HT高速公路隧道工程质量风险评价实践中,。最后根据HT高速公路隧道工程质量风险评价结果分析。     

基于物元分析的隧道路段行车安全性评价

隧道是道路上不可或缺的工程构造物,如何保障隧道路段的行车安全至关重要。分析了隧道路段交通事故的致因,并以评价隧道路段行车安全为目标,选取了10个指标应用物元分析法和集值统计模型进行评价。集值统计能在较大程度上克服经典统计所带来的随机误差,确定的指标综合权重可信度较高,物元分析法确定系统对所有评价等级的隶属度,隶属度最大的等级即为该隧道系统的行车安全性等级。最后将研究成果应用到了重庆某隧道,结果与实际情况吻合度较高。     

安全运营条件下长大公路隧道节能指标研究

为解决我国长大公路隧道运营的能耗问题,通过理论分析,采用照明设计软件Dialux,对运营安全条件下长大公路隧道节能指标问题进行了系统研究,提出了长大公路隧道运营安全评价指标选取原则,确定了烟雾浓度K、路面纵向均匀度、路面均匀度、路面平均亮度作为隧道运营安全评价控制指标;提出了照明、通风、照明节能评价指标、通风机通风节能评价指标、照明节能评价指标以及隧道照明、通风联动节能指标。研究结果表明,采用空气通透率作为安全运营条件下长大隧道通风、照明智能联动的节能指标可行。     

基于模糊层次和后果当量法的隧道塌方风险评估

为了能够给具有较长的建设周期和一定施工风险的山岭铁路隧道施工提供必要的安全保障,减少隧道开挖过程中塌方等事故的发生,根据山岭铁路隧道施工塌方特点,依托成昆铁路邓家湾隧道,采用模糊层次综合分析法确定塌方风险影响因素的判断矩阵、权重及隶属度,引用风险后果当量估计法建立风险事故后果评估模型,2种分析方法相结合,构建出一种可以用于评估事故发生概率的模型。[JP+2]根据铁路相关管理规定和风险评估相关规定,对其危险等级进行具体划分,得出模糊层次综合分析法和后果当量估计法相结合的评估方法与隧道实际开挖情况吻合程度较高,可以作为塌方风险的有效评估模型应用于山岭铁路隧道施工中。     

模糊理论在公路隧道围岩分类中的应用研究

目前公路隧道中围岩的分类方法主要以经验为主,常常在特定的围岩地质条件下,不能确切地给出围岩的类别,这对公路隧道的设计和施工带来了不便。本文在多因素围岩分类法的基础上,引进模糊理论,建立围岩模糊分类法;围岩地质条件确定后,用围岩模糊分类法中的隶属度函数计算出各因数的隶属度,按照最大隶属度原则给出确切的围岩类别;围岩模糊分类法的应用将对公路隧道的设计和施工带来方便。     

基于模糊层次综合分析的公路隧道运营安全评价

公路隧道运营管理阶段的安全评价是科学分析和决策的依据及公路隧道运营管理的核心.文中根据公路隧道安全评价的过程和特点,引入层次分析(AHP)和模糊综合评判方法,提出修正的AHP模糊综合评判方法,在此基础上构建公路隧道运营安全评价体系;通过专家评议确定评价指标的权值,运用模糊层次方法对公路隧道运营安全进行单因素评价和整体综合评价,并确定其安全等级.工程实践表明该方法简便、实用、准确,可为公路隧道运营管理提供理论参考.     

川南山区公路深基坑施工安全风险评估案例研究

基于模糊层次分析法,对川南某山区公路在建项目的深基坑施工进行安全风险评估并作研究,其中一级指标包含5个因素,二级指标包含16个因素。通过邀请相关专家打分,获得评估数值,采用德尔菲法、层次分析法确定指标权重;之后用模糊综合评价法确定项目风险等级。结果表明,本工程基坑施工安全风险评定等级为风险较大,主要风险因素为:现场管理风险>施工作业风险>工程环境风险。     

基于病害关联性的运营隧道衬砌技术状况评价研究

在运营年限较长的隧道中,衬砌内会存在多种病害并且相互影响,因此有必要建立一套考虑病害关联性的隧道衬砌技术状况评价方法。通过案例收集调查国内15座运营隧道中166处衬砌结构病害的相关信息,并采用数据挖掘方法研究衬砌病害之间的关联性,然后参考现行规范选取了评价指标,采用层次分析法确定指标权重,使用工程可变模糊集理论确定各指标的隶属度向量,建立基于病害关联性的隧道衬砌技术状况综合评价模型。结合堡子梁隧道的实测数据进行计算,结果表明:考虑病害之间关联性时,隧道衬砌的技术状况综合值排列顺序并未改变,但其数值均大幅增长,平均增长幅度为44.11%,这一结果与实际情况相符。     

低等级公路隧道大型塌方处治方案探讨

针对某二级公路隧道大型塌方,对改线方案、明挖路堑方案、原塌方体处治调整隧道出口位置方案、原塌方体处治隧道规模不变方案的影响因素、可行性及优缺点进行了充分讨论,鉴于目前隧道塌方处治技术相对成熟,文中未着眼于具体处治技术措施,而是提出低等级公路隧道大型塌方处治方案的研究思路,供类似工程参考。     

基于模糊综合评价法的城市综合管廊结构健康评价方法研究

为解决城市综合管廊结构健康状况评估结果无法量化和指导运维的问题，通过分析模糊综合评价理论在交通隧道结构健康评价方法研究中的应用，依照类比思想，利用该理论建立城市综合管廊结构健康状况评价体系。首先，依据有关养护规定和调研结果，基于不同需求分别建立管廊结构的本体完好状况和本体结构状况评价指标体系； 其次，以交通隧道和综合管廊养护经验为基础，划分各指标的分级判定标准； 然后，采用层次分析法，计算评价指标的权重分配； 最后，采用柯西分布型隶属函数和矩阵型隶属函数确定各指标的隶属度，建立一级和二级模糊综合评价模型，赋予评价向量中各评语相应分值，将评价向量单值化，判定管廊结构健康状况。采用所提出的评价方法应用于实际工程，所得评价结果与经验评判得到的结果相同。