山岭隧道塌方风险评价的属性识别模型与应用

塌方是山岭隧道施工中最为常见的事故之一,为确保隧道施工安全,本文基于属性数学理论建立了隧道塌方风险分级的属性识别模型.在综合分析塌方影响因素的基础上,选取围岩级别、隧道埋深、偏压角度、岩体完整情况、地下水影响和施工因素6个主要因素作为评价指标,结合超前地质预报方法对指标进行定量描述,确定各评价指标的分级标准;对评价指标进行属性测度分析,通过构造属性测度函数计算样本的单指标属性测度和综合属性测度;应用置信度准则对隧道样本的塌方风险进行属性识别.在工程应用中,通过属性识别模型并结合超前地质预报数据,对郑家垭隧道进行塌方风险评估,结果与实际施工情况一致;并且与模糊层次分析法和可拓综合评估法的结果吻合性较好,说明建立的属性识别模型对有无地质预报数据的样本都能得出准确的风险评估结果,有更好的适用性,为山岭隧道塌方的风险评估提供了一个有效的途径.     

属性数学理论在公路围岩分类中的应用

将属性数学理论与关联函数相结合．用于公路隧道围岩分类。根据公路隧道围岩稳定性的影响因素和分类标准,运用属性数学理论建立了公路隧道围岩分类模型;构造了单指标属性测度函数;用关联函数确定分类指标的权重,依据置信度识别准则对公路隧道围岩进行分类,并结合实例进行了对比分析,评价结果更为可靠。研究表明,该方法合理可靠,为公路隧道围岩分类提供了一种新方法。     

岩体质量等级分类预测方法及其工程应用

为准确地预测前方岩体质量,提出基于隧道地震波勘探系统和可拓理论的岩体质量等级分类预测方法。通过对数百例典型地震波探测数据的系统收集与归类分析,遴选出隧道地震波勘探系统可有效识别的、可表征岩体质量等级的物理力学参数作为分类预测指标,并根据隧道地震波场响应特征,提出岩体质量分类预测指标体系的分级标准,建立隧道岩体质量等级分类预测的物元可拓模型。通过TSP探测技术获取预测指标取值,对其进行无量纲化处理,并利用简单关联函数法确定预测指标的权重。研究结果表明:岩体质量分类预测结果与属性识别模型、GA_SVM评价结果及现场情况具有较好的一致性,验证了该方法的可行性和准确性,提供了一种可应用于施工阶段的岩体质量等级预测方法。     

基于熵权属性识别模型的岩体质量分级研究

 为克服岩体质量分级中确定评价指标权重系数带有专家打分的主观偏向性,利用熵理论客观地确定岩体质量分级评价指标的熵权系数,结合属性识别理论,建立岩体质量分级判别的属性识别模型。模型选取岩石单轴抗压强度、RQD 值、结构面间距、结构面摩擦系数、岩体钻进速度和岩体声波速度6 个参数作为岩体质量分级综合评价指标,以三山岛金矿7 个采场为研究背景,建立岩体质量分级的属性识别模型,根据信息熵理论计算各评判指标的权重,计算各指标属性测度,利用置信度准则和评分准则,预测岩体质量排序和等级。研究结果表明,属性识别结果较RMR 法更准确,评价结果客观、可信。     

基于属性数学理论的矿井通风系统评价

为更加合理地评价矿井通风系统,基于属性区间识别理论构建矿井通风系统技术可行性、经济合理性与安全可靠性预测与分级的属性识别模型.首先确定矿井通风系统评价指标与分级标准,给出矿井通风系统的属性空间矩阵;通过构造属性测度函数以计算单指标属性测度,采用层次分析法(AHP)计算各判别指标的权重,将单指标属性测度转化成综合属性测度;利用置信度识别准则对矿井通风系统进行属性识别.实例分析结果表明:属性数学理论能够很好地解决具有多个模糊属性问题的综合评价.     

基于属性数学的土质边坡稳定性评价模型及应用

鉴于边坡稳定的不确定性,引入属性数学和联系数学方法评价土质边坡稳定性.提出了属性数学识别模型.应用属性权系数法确定评价指标的权重,根据单指标的属性测度值与多指标的综合属性测度值,利用联系数识别边坡稳定性等级.计算结果表明,该方法与传统的安全系数法的结果基本相同,为评价土质边坡稳定性探索了一条新的途径.     

区间数型隧道围岩综合分级云优化理论模型

隧道围岩指标具有不确定性,其实测指标值常用区间数表示。针对区间数型隧道围岩综合分级同时存在模糊性与随机性的现实,将云模型理论应用于隧道围岩综合分级进行了研究。首先根据正态云模型的数字特征将隧道围岩分级标准及待分级围岩样本区间数转化为云模型;然后将规范化区间数转化为云模型,定义了待分级围岩样本云与标准云相似程度的云模型距离测度,运用扩展的最小二乘方准则构造目标函数,通过拉格朗日乘数法求解,建立了一种新的隧道围岩分级模型;最后通过6个隧道围岩分级的实例说明了该模型的应用,并与用其它方法得到的结果进行了对比,验证了该模型的有效性。     

地下工程岩爆灾害预测的属性综合评价模型

 针对地下工程岩爆灾害预测各种方法的局限性以及预报准确率低的现状,基于属性数学理论与方法,选取围岩最大切向应力与岩石单轴抗压强度之比、脆性系数和弹性能量指数作为岩爆灾害预测的主要评价指标,建立了岩爆灾害预测的属性综合评价模型,对岩爆的发生与否及其烈度进行了预测。应用属性数学理论,构造了各评价指标的属性测度函数,并利用相似数定义相似权的方法确定各指标的权重以计算综合属性测度,最后应用置信度准则进行属性识别,给出评价结果。以10 组典型地下工程为例,对该模型进行了验证,结果表明,该模型评价结果与实际情况有较好的一致性,验证了属性综合评价在岩爆灾害预测中的可行性和适用性,为地下工程岩爆灾害的预测提供了一种新途径。     

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。     

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。