围岩超前优化分级的属性识别模型及其工程应用

为有效进行隧道围岩超前优化分级,提出基于属性数学理论和隧道地震波勘探系统的围岩超前优化分级方法.选取隧道地震波勘探系统可有效识别的物理力学参数作为属性评价指标,并结合围岩工程地质分类和RMR系统分类方法,确定围岩等级与各评价指标之间的对应关系;通过构建单指标属性测度函数,计算得到单指标属性测度及样本综合属性测度;应用置信度准则对隧道样本的围岩等级进行属性识别,从而建立围岩优化分级的属性识别模型.在工程实例分析研究中,评价结果与模糊综合评价法以及GA-SVM法的评价结果具有较好的一致性,从而验证属性识别模型评价结果的合理性及可靠性.     

复杂山岭隧道施工风险管理与控制措施

鉴于山岭隧道的隐蔽性、模糊性等不确定性特征,针对山岭隧道的施工风险管理展开研究,基于层次分析法建立影响因素结构模型,并确定评价指标权重,与模糊综合评判法中的隶属度评价矩阵结合,建立复杂山岭隧道的风险评估模型.依托怀邵衡铁路苍稼岭隧道工程,应用构建的风险评估模型进行综合风险评价.结果表明:苍稼岭隧道的风险等级为较高风险,与工程实际情况相吻合,验证了风险评估模型的准确性.基于风险评估结果,提出了山岭隧道常见施工风险(塌方、涌水、瓦斯)灾害的应对措施.     

隧道坍方风险评价的未确知测度模型及工程应用

针对隧道塌方中风险等级评价中存在许多不确定性影响因素,借鉴未确知测度理论,将隧道塌方与其影响因素之间的关系作为未确知系统,提出隧道塌方风险预测的未确知测度模型,分析影响坍方诱因,选取围岩级别、开挖跨度、埋深、偏压角度、地下水状况、施工水平共6个实测指标作为隧道塌方风险预测的主要影响因子,以武广(武汉—广州)客运专线浏阳河隧道为例,构造适于隧道塌方风险预测指标的测度函数;同时引入信息熵理论确定各指标的权重,依照置信度识别准则对其风险等级进行判定,得出隧道塌方风险分级的评价结果。将已建立的未确知测度评估模型应用到青山岗隧道和马鞍山隧道坍方风险评估中,并与工程实际情况进行对比。研究结果表明:该评价方法能解决隧道塌方中风险等级评价中诸多因素不确定性问题,可在实际工程中进行推广。     

山岭隧道塌方风险评价理论与方法及工程应用

为确保隧道施工安全,基于突变理论建立隧道塌方风险评价的突变理论模型。基于我国近300例隧道塌方资料的分析,结合隧道的地质因素、勘察设计因素以及施工因素,选取围岩级别、地下水、偏压、埋深、地质勘查、开挖跨度、施工技术水平和施工管理水平这8个主要因素作为山岭隧道塌方风险评价指标,并对这8个评价指标分别进行定量描述;在对红岩寺隧道孕险环境及风险诱因分析基础之上,运用突变理论模型对红岩寺隧道进行塌方风险评价。研究结果表明:结果与实际施工情况一致;但由于施工单位未采取积极的风险规避及控制措施,且连续强降雨,导致发生"关门"式塌方灾害;针对发生的"关门"式塌方采用超前小导管与管棚相结合的注浆法处治方案,施工中遵循了"先加固、防扩展、后处理、稳通过"的处理原则,成功完成塌方段治理,且效果显著。     

基于未确知测度理论的特长隧道施工安全风险评价

 针对特长隧道施工风险评价中常存在诸多不确定性因素的问题,本文提出一种基于未确知测度理论的特长隧道施工风险性评价新方法。根据特长隧道事故的特点及成因,选取支护措施等15项未确知测度函数评价指标,建立了特长隧道施工风险分级预测的未确知测度评价模型;利用信息熵计算各评价指标的权重,依照置信度识别准则进行等级判定,得出特长隧道工程施工风险评价分级预测的评价结果;并应用于某一特长铁路隧道工程实际,成功评定出该隧道综合风险等级为Ⅱ级。结果表明,该方法不仅能给出特长隧道施工期间的风险等级,并且能够更客观地反映特长隧道施工过程中危险源的情况,为隧道工程施工风险性评价提供了一种新途径。     

改进的属性区间识别方法及其在隧道突涌水风险评估中的应用

考虑隧道与地下工程地质条件的复杂性和不确定性,将评价指标的取值扩展为一个概率区间,提出一种改进的属性区间识别方法,从单指标属性测度分析、多指标属性测度分析和属性识别分析3个方面,对该方法进行探讨,并提出多指标属性测度计算方法及其对应的属性识别分析方法。以湖北省三峡翻坝高速鸡公岭隧道、宜巴高速公路峡口隧道为例,运用本文方法对其突水风险进行评估。研究结果表明:本文方法突水风险评估结果与工程实际情况较吻合,验证了方法的可行性。与模糊数学、属性数学等其他方法相比,本文方法所得的风险等级更明确,可为隧道与地下工程地质灾害风险评价提供参考。     

基于未确知测度理论的岩溶隧道塌方风险预警

为准确地判定岩溶隧道开挖过程中的塌方风险,应用未确知测度理论,建立塌方风险预警模型。首先,根据隧道塌方的影响因素分析,建立隧道开挖塌方风险预警的三级指标体系,选取年平均降雨量、单轴抗压强度、围岩渗透系数、岩溶直径、隧道埋深、开挖工法等18项指标作为预警指标,包括9个定量指标和9个定性指标,划分5个预警等级。其次,构建各定量指标和定性指标的分级标准,构造各定量指标的未确知测度函数,利用信息熵理论计算各指标权重,依照置信度识别准则进行塌方风险预警等级判定。最后,选取某岩溶区隧道工程为实例,验证该预警模型的适用性。结果表明:该隧道开挖塌方风险预警等级为Ⅲ级,即为橙色预警等级,该结果与实际情况较吻合,说明隧道开挖过程中存在较大坍塌危险,隧道内应配备专职地质灾害安全员,并对地质灾害进行不间断监测。该预警方法能够为提前采取塌方风险防范措施和编制应急预案提供理论依据,也为隧道塌方风险预警提供新的思路。     

基于熵权-改进灰色关联模型的公路隧道塌方风险评估

为确定公路隧道施工过程中塌方风险等级,选取工程地质等4项一级指标,围岩级别等12项二级指标,建立熵权-改进灰色关联的公路隧道塌方风险评价模型。采用熵权法计算评价指标权重;采用改进灰色关联法确定各段隧道与隧道塌方各风险等级的关联度,并与所求得的权重相结合确定最终的风险等级,并将结果与工程实例相印证。结果表明：公路隧道塌方的12项风险因素中,年均降水量、隧道跨度、围岩级别、隧道埋深对隧道塌方影响较大;采用本文模型对四段隧道进行评价,评价结果均与实际相符。可见该评价模型为在建隧道施工塌方风险等级的确定与预防提供了科学而有效的依据。     

TGP206地质超前预报仪应用简析

介绍了TGP206地质超前预报系统的工作原理、解译技术及其在瓦窑坡隧道施工地质超前预报中的应用。通过隧道施工开挖结果验证了预报结果的准确性,展示了TGP206探测系统在隧道施工地质超前的成功预报,减少隧道施工风险,缩短施工工期,更好地指导施工。     

山岭隧道洞口震害因素分析与抗震风险模糊综合评价

针对山岭隧道洞口抗震风险的随机性与模糊性特点,提出采用模糊综合评价模型对其进行风险评估.通过统计分析汶川地震中山岭隧道洞口段震害资料,总结影响隧道洞口震害的因素,再遴选出主要因素作为模糊综合评价的影响因子.采用层次分析法和隶属函数分别计算隧道洞口段震害各风险因素的相对权重及各风险因素对风险水平的隶属度,将各相关风险因素的权重与风险因素对风险水平的隶属度进行模糊综合运算,得出隧道洞口抗震风险水平.最后采用模糊综合评价法对实际工程进行抗震风险评估.研究结果可供高烈度地震区隧道洞口抗震设计提供参考.