基于NCM-EAHP模型的瓦斯隧道施工风险评估研究

文章以成简快速路龙泉山隧道为依托,考虑瓦斯地层环境(R1)、隧道工程环境(R2)、工程施工因素(R3)、施工设备因素(R4)4方面构建评估指标体系;搜集瓦斯隧道施工风险评估样本,构建评价指标参数矩阵;通过熵权法、德尔菲法依次确定指标客、主观权重,根据乘法原理计算组合赋权;基于修正正态云模型(NCM)计算评估指标隶属度,挖掘指标经典域、节域,构建评估系统物元可拓模型(EAHP);根据Matlab软件与样本参数矩阵,构建评估系统BP神经网络预测模型(BPNN)。经研究得出：NCM、EAHP、BPNN模型计算结果吻合度较好,NCM、EAHP、BPNN模型目标层计算结果分别为Ⅲ～Ⅳ级、3.178级、3.2472,隧道施工风险整体处于“异常～严重”状态,与现场施工安全等级相吻合。     

基于组合赋权-EAHP-NCM模型理论的层状围岩隧道风险评估计算

为了在施工时准确评估计算层状围岩隧道的结构稳定性,该文首先在考虑水文地质、结构面、工程、外力、地形地貌因素的基础上,构建层状围岩隧道风险评估指标体系。基于德尔菲法（DELPHI）与熵权法（EWM）得出指标组合赋权。基于典型事件样本与评估体系经典域-节域的挖掘,分别建立层状围岩隧道稳定性评估的可拓层次分析计算模型（EAHP）与正态云计算模型（NCM）。依托共和隧道验证该文两种层状围岩隧道风险评估算法。经研究得出：EAHP、NCM、BP神经网络算法的评估结果相互吻合,共和隧道稳定性处于Ⅲ～Ⅳ之间,隧道结构处于“严重～异常”状态,这与施工现场常有钢拱架变形、偶有塌方事故相吻合,验证了该研究层状围岩隧道风险评估系统与理论算法的可靠性。     

考虑施工步影响的层状围岩隧道力学响应特性研究

为快速、安全地进行层状软弱围岩隧道施工,文中依托彭水县H隧道建立三维有限元计算模型,依次研究施工步与围岩等级、地应力强度、侧压力系数、层间摩阻因素耦合影响下层状围岩隧道支护结构力学响应特性,并分别验证加强型、双层初期支护结构的改良效果。结果表明,与层理呈90°方向拱圈位置处最易产生挤压破坏。S1-1～S1-6施工步下测点应力及位移曲线震荡幅度均较大,且在S2-1施工步时达到峰值水平。加强型、双层初期支护措施下支护结构应力最大降幅分别为16.58%、33.68%,数值计算与现场监测结果吻合度较好。