基于物元可拓模型的公路隧道通行风险评估

为改进公路隧道通行风险评估方法，以博弈赋权方式组合三角模糊层次分析法(FAHP)和熵权法，获得了模型的综合权重，并基于物元可拓模型建立公路隧道通行风险评估方法；根据物元可拓原理，确定了包括经典域、节域和待评域在内的综合物元矩阵、各级指标联系度和评估等级；为验证模型的可行性和有效性，以沪渝高速公路羊鹿山隧道路段检测数据为例，分别利用物元可拓模型和模糊综合评价法进行评估。结果显示：物元可拓模型能够消除数据的极值偏向性，可直观反映指标和各等级间的联系度，能更为精准地评估隧道通行风险等级。     

基于可拓云理论的公路路面性能评价模型

针对公路路面性能等级评价过程中存在的模糊性和随机性问题,在分析各项评价指标及其分级标准的基础上,利用云模型的不确定推理特性和可拓学中的物元理论兼具定性、定量分析的优点,提出了基于可拓云理论的公路路面性能评价模型。通过单项评价指标和综合评价指标对公路路面性能等级进行评价,运用熵值法和G1法组合而成的方法确定公路路面性能各项评价指标综合权重。建立了公路路面性能评价标准云物元模型,计算待评物元与标准云物元模型之间的云关联度,通过隶属度最大原则确定公路路面性能等级。最后对H公路路面性能等级进行综合评价,利用Matlab实现评价过程中的计算模拟。结果表明:可拓云模型适用于公路路面性能等级评价。     

基于熵权法和可拓学理论的隧道围岩质量评价

引入可拓学理论,建立隧道围岩质量评价物元模型,采用熵权法计算指标权重,选取岩石单轴饱和抗压强度RC、围岩质量指标RQD值、结构面摩擦系数Jf、节理间距Jd、地下水状态W、完整性系数Kv为评价指标,对坪子头隧道左线围岩质量等级进行评价,研究表明,基于熵权法的围岩质量可拓评价不仅取得了与工程地质报告相一致的评价结果,而且能客观反映待评围岩与相邻围岩等级之间的距离,从而提供更为准确的围岩级别,为隧道施工提供了科学依据。     

基于Fisher判别准则的公路隧道围岩分级评价

该文借鉴Fisher判别理论,建立公路隧道围岩评价模型,以期取得较好的效果。该项研究借助Fisher判别明显的统计优势,综合国内外大量岩体围岩分级指标资料及工程实际,建立了公路隧道围岩识别的Fisher判别分析模型,选用隧道洞室围岩岩石单轴饱和抗压强度σc、节理平均间距d、岩石质量指标RQD、地下水情况W等方面的综合指标作为围岩类别判定的评价因子,以21组公路隧道围岩实测样本数据进行学习训练和检验,并建立了相应的线性判别函数对13组待判隧道围岩类别情况进行了预测,判别结果与实际一致。研究结果表明,FDA模型回判估计误判率为0,交叉确认估计误判率为4.8%,判别性能稳健可靠,对现有评价公路隧道围岩分级方法进行了有效的验证和补充。     

建立公路隧道施工阶段围岩分级的思考

文章论述了建立公路隧道施工阶段围岩分级体系的必要性，讨论了建立公路隧道施工阶段围岩分级体系的基本方法，最后分析了在我国建立公路隧道施工阶段围岩分级体系的可行性。     

基于模糊可拓集的特长隧道施工风险评估

构建基于模糊可拓集的特长隧道施工风险评估模型,结合工程实例建立特长隧道施工风险评估指标体系,利用可拓层次判断矩阵对施工风险评估指标进行权重计算;建立物元可拓模型及简单关联度函数,计算得到特长隧道施工的风险等级,为隧道施工风险控制提供指导。     

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。     

路基膨胀土胀缩等级的物元可拓识别模型

应用可拓学的理论与方法,基于可拓学中的可拓集合变换和相关函数分析法,给出了膨胀土胀缩等级的经典域物元和节域物元,并建立了膨胀土胀缩等级的物元可拓识别模型。通过具体的计算示例说明了该方法的应用步骤,并对该方法的合理性和有效性进行了验证。     

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。     

基于可拓学的道路互通式立交方案优选模型及应用

针对公路建设中的道路互通式立交的特点,建立了互通式立交方案的评价指标体系。根据物元可拓学理论中的优度评价理论,提出了基于可拓学的道路互通式立交方案的优选方法。通过对立交方案各待评方案的优度值进行比较,合理选择出道路互通式立交方案,并通过实际工程证明了该方法是切实可行的。     

开挖方式对公路隧道围岩稳定性影响的数值模拟研究

采用弹塑性理论,利用通用有限元程序ABAQUS建立公路隧道二维有限元模型,模拟实际的隧道开挖过程,分析了不同开挖方式对硐室围岩应力分布、围岩位移等的影响.     

可拓学理论在区域物流发展评价中的应用

基于可拓工程方法,在物元模型理论的基础上建立了区域物流发展综合评判的物元模型,提出了采用综合赋值法计算物元模型中各评价指标权重的方法。首先建立区域物流发展水平的评价指标体系,接着利用层次分析法和熵权法求出了各评价指标的权重,再利用可拓方法对区域物流发展水平进行了综合评估,最后应用实际案例验证了该方法。研究表明:层次分析法和熵权法相结合的综合赋值法确定区域物流发展评价指标的权重是可行的,并且可拓学方法能较好反映区域物流发展现状,其结果将有助于决策者制定各地区物流发展战略。     

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。     

基于PSO-SVM公路隧道水害危险性分级研究及应用

复杂工程水文地质条件下,为提高公路隧道施工和运营的整体安全性能,避免人员和财产损失,基于粒子群算法优化的支持向量机(PSO-SVM)判别理论,构建山岭公路隧道水害的危险性的分级评价模型。将隧道水害危险性分为4个等级作为SVM分类器的4个标签,依据"物质-构造-自然-人工"的事物发展逻辑,选取围岩岩性、岩体质量分级、构造断裂带类型、隧道围岩水系连通性、降水量、汇水面积、地下水高程差、防排水措施、爆破振动、隧道施工分级共10项指标作为SVM的判别指标。收集整理国内典型的20组公路隧道的指标数据作为模型的训练样本,将训练后的模型应用于济南二环高速公路项目上在建的6条隧道水害危险性分级中。研究结果表明:构建的PSO-SVM的分级模型准确率高,分级效果合理有效,及时提出了相应的公路隧道水害的预防和治理措施,有效地减少了隧道水害的发生,为类似隧道工程水害危险性分级提供参考和借鉴。     

山区城市环境下节理围岩小净距隧道施工力学研究

以重庆东水门长江大桥和千厮门嘉陵江大桥渝中区连接隧道为依托工程,在室内岩石力学试验的基础上,结合工程地质分析和公路隧道设计规范,选取比较符合工程实际的节理围岩参数,且基于二维离散元软件UDEC建立节理围岩小净距隧道数值模型,并对其施工力学效应进行研究,详细分析隧道围岩的位移及应力变化特征、隧道开挖对上覆建（构）筑物的影响等。此外,还对隧道施工支护方法进行优化分析。     

隧道围岩Q值分级与支护设计优化

以烧锅隧道项目为例,介绍了隧道的地质概况并根据隧道围岩的实际情况,按照《公路隧道设计规范》(JTG D70-2004)中对隧道围岩分级的要求和国际上通常采用的隧道围岩Q值分级法对围岩进行现场分级,依据现场分级情况对支护设计做出相应的优化,应用于实际施工中取得了很好的效果.     

基于层次分析-可拓理论评价岩质岸坡稳定性

为了研究岩质岸坡的安全稳定问题,以云南玉楚高速绿汁江特大桥玉溪岸某岩质岸坡为例,运用层次分析与可拓物元理论相结合的方法,建立边坡稳定性评价物元模型,确定其稳定安全等级。通过层次分析法计算出各评价指标权系数后,结合可拓理论构造出的有序三元组,形成多因素关联度函数,进行模型的物元可拓分析,获取边坡最终的安全分级结果。结果表明：边坡的安全等级为Ⅳ级,处于不稳定状态。同时,运用FLAC3D有限差分软件对边坡进行数值计算,得出安全系数Fs=0.98,为不稳定边坡。两种方法的分析结果一致,进而论证了层次分析-可拓理论评价模型的可靠性,也为岩质岸坡的稳定性评价提供了一种新的决策方法。     

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。     

基于模糊模式识别的公路隧道围岩级别判定

应用模糊数学方法,建立模糊模式识别模型,给出了经过较为简单的计算快速、准确地判定公路隧道围岩级别的方法,并运用它对实际公路隧道围岩进行判别,获得了理想的结果。     

考虑边坡位移信息的山岭隧道信息化施工应用

本文基于信息化施工的基本原理,结合公路隧道施工建立了公路隧道信息化施工模型。并以山西闻(喜)—垣(曲)高速公路中条山隧道左线进口为例,通过已有隧道施工量测信息和洞口边坡位移监测信息对围岩参数进行了反演,并以反演参数对后续施工过程中的围岩变形进行了预测。通过比较围岩变形预测值与实际测量值,验证了公路隧道信息化施工模型的有效性,同时也结合工程实际分析了误差及产生原因。