山岭隧道塌方风险模糊层次分析

对隧道施工塌方采用模糊层次综合评判法进行风险评估,通过收集和整理隧道塌方的资料,总结影响隧道塌方的因素,再遴选出主要的因素作为模糊层次评估方法的影响因子,然后统计分析得到各个因子与塌方发生概率、塌方量之间的隶属函数,并采用综合赋权法确定评价指标的权重,从而建立塌方风险模糊层次评估模型。该模型在青山岗隧道得到了验证,其分析结果可信。     

城市轨道交通隧道下穿既有高架线风险评估

对北京地铁15号线矿山法隧道工程下穿既有地铁5号线高架结构进行风险评估,明确了该高架结构的重要性等级为Ⅰ级。根据高架结构现状调查和结构检测,评定其安全性等级为良好。通过三维数值模拟,研究既有高架结构的受影响程度,评定为严重。该既有线高架结构风险发生的可能性为可能发生,其工程环境风险等级为一级。施工过程严格执行相关方案,监测结果表明高架结构和轨道结构的变形满足控制要求,既有线安全运营未受到影响。该工程既有高架结构的风险评估和控制工作,可作为类似工程的参考。     

城镇燃气聚乙烯管道系统脆弱性评估技术

为有效地识别燃气聚乙烯管道薄弱环节,保障管道系统运行安全,建立了一种考虑脆弱性的风险评估方法。结合城镇燃气聚乙烯管道系统灾害事故特点,辨识影响城镇燃气聚乙烯管道系统脆弱性的主要因素,建立了包括致灾脆弱性、后果脆弱性2个方面、29项指标的多级指标评估体系。运用模糊综合评价的方法,计算各评估指标的权重,建立城镇燃气聚乙烯管道系统的脆弱性评估数学模型,实现系统脆弱度计算和脆弱等级确定。根据管段脆弱等级,分析各指标对城镇燃气聚乙烯管道系统脆弱性的影响程度,掌握其灾变演化规律,以便准确预测管道的运行状况,保障其长周期安全运行。     

厦门翔安海底隧道不良地质段施工风险识别与应对

修建海底隧道技术难度高、施工风险大,其中不良地质段是施工高风险地段。厦门翔安海底隧道是中国大陆地区第一条海底隧道,长6.05 km,最深处位于海平面下约70 m,采用设置服务隧道的3孔隧道方式,设双向6车道,钻爆法施工。隧道场区以花岗岩地层为主,主要不良地质段包括两端陆域及浅滩全强风化地段和海域多处风化深槽,其施工期风险管理尤为重要。应用风险评估与分析理论,探讨了海底隧道施工风险发生机制及风险水平评估方法。针对厦门翔安隧道施工图设计阶段的地质勘测、土建结构设计和拟采用的施工方法,对不良地质段施工期的典型地质风险和施工风险进行识别与风险水平评估,研究了降低风险的相应对策,以便在施工中对风险进行管理,采取必要措施保障施工安全与质量。     

隧道工程遭受泥石流灾害的工程易损性评价

以往泥石流易损性评价主要针对经济、社会、物质和环境的易损程度,未见关于工程基础设施易损程度评价。为此,以枝柳铁路卓福隧道遭受泥石流灾害为工程背景,提出了工程易损性的概念,根据隧道承灾特点和泥石流致灾特征,系统分析了隧道的地质选址、工程设计、隧道施工、运营维护以及泥石流致灾因子对隧道工程易损程度的影响,确定了工程易损性评价指标体系,借助于AHP法和模糊综合评价法,建立工程易损性的评估方法。并以实例验证该方法可行性,为泥石流地区隧道工程防治等级确定和隧道承灾能力评估提供方法参考。     

地铁盾构隧道近接施工风险等级评估方法研究北大核心CSCD

为准确掌握地铁盾构近接施工的风险等级,以近接既有隧道施工断面的地表沉降变形监测成果为基础,先分析研究其变形规律,再利用累计变形判据和变形速率判据实现近接施工的风险等级评估。实例分析表明:在近接施工段,地表变形具波动起伏特征,最大沉降量已达27.22 mm,说明近接施工对周围土体的扰动影响较为显著,但就现状变形而言,累计沉降量及变形速率均在预警值范围以内;同时,在近接施工风险等级评估过程中,各类风险判据的评估结果是不同的,侧面说明了近接施工风险评估判据应具多样性,且通过计算,得不同监测点的综合风险等级也存在一定差异,风险等级间于Ⅱ级~Ⅲ级,按不利原则,综合确定近接既有隧道段的施工风险等级为Ⅲ级,需提高监测频率,以切实保证施工安全。本次研究为合理评价近接施工风险等级提供了一种新的思路。     

川藏铁路高地应力隧道减灾选线

新建川藏铁路由于途径区域构造作用强烈地区,隧道建设中面临的高地应力问题将异常复杂,由此引发的岩爆和大变形成为制约川藏铁路高地应力隧道地质勘察和选线设计的重大难题.当隧道穿越工程地质条件极其复杂的高地应力区时,确定针对性较强的地质指标对岩爆和大变形危险性综合评价尤为重要.在综合分析岩爆和大变形主要影响因素的基础上,归纳总结了复杂艰险山区深埋长大隧道岩爆和大变形灾害的破坏特征及关键影响因子,并构建了完善的评价指标体系.基于此,结合层次分析法和熵权法,通过引入距离函数建立组合赋权规则综合反映主观权重和客观权重的影响,进而确定各个评价指标的权重系数,并依据理想点理论及计算规则,采用闵可夫斯基距离函数构建了川藏铁路高地应力隧道减灾选线模型.以新建川藏铁路某高地应力隧道为例,通过计算各里程段与理想点的距离,对3条线路方案进行岩爆和大变形风险评估的综合比选.研究结果表明川藏铁路某隧道CK线路总岩爆段落占比24.9%,其中不可控岩爆段落占比13.4%,分别比C1K和C2K线路低3.0%、9.1%;CK线路可能发生大变形的区段最少,且其发生中等和强烈大变形的区段分别比C1K、C2K线路低5.0%、5.3...     

基于模糊小波神经网络的岩溶隧道风险评估及综合超前地质预报技术

针对岩溶隧道突水风险评估的不确定性和复杂性以及传统的数学方法在评估安全风险等级中的局限性,将人工神经网络理论、小波分析及模糊评价法有机结合,建立了基于模糊小波神经网络的岩溶突水安全风险评估模型。根据各种物探方法的优缺点和对岩溶水预报的敏感性,结合综合超前地质预报方法和原则,提出地质分析、风险等级划分、分级综合预报及施工地质灾害临近警报技术相结合的综合地质预报方案。通过在齐岳山岩溶隧道实施,成功预报了隧道掌子面前方的岩溶水,证实了该方案的科学性和可行性。     

基于DSC模型的房屋开裂评估与监测分析

城市隧道下穿时,普遍存在着地表房屋变形超限、倾斜开裂等安全风险问题,而且当前针对房屋变形开裂的计算分析、风险评估研究,也严重滞后于实际工程的需要。通过综合分析、比选,以及单、三轴试验验证表明：DSC（disturbed state concept）本构模型能够较好地描述材料开裂后力学行为;采用该模型并结合厦门机场路隧道下穿建筑群的工程实践,对地表建筑群开裂进行定量评估,评估结果与现场房屋裂缝监测、变形监测结果一致性良好。同时,对照扰动变量与实际房屋开裂的对应关系,发现扰动变量可以作为房屋开裂的定量安全指标,进一步即可以建立房屋变形开裂的过程控制标准,从而使隧道下穿过程中每个关键施工部、每个时段,地表房屋变形开裂程度、开裂风险都可以进行量化评估。     

上海轨道交通沉降风险评估

轨道交通沉降的风险评估和监测预警研究对轨道交通安全和城市规划建设具有重要意义。文章从上海轨道交通运营的地质环境出发,在总结工程地质条件和区域地面沉降特征的基础上,以3条轨道交通线路为例,分析了这3条线路地铁隧道运营期间的沉降规律特征。通过分析影响地铁隧道沉降的各风险因素与沉降变形之间的关系特征,建立了包括地质条件、区域地面沉降、周边工程建设、轨道交通结构差异、轨道交通沉降特征在内的轨道交通沉降风险评估指标体系,并以此为基础对3条线路进行了沉降风险评估。     

岩溶山区城市地下隧道工程地质灾害风险分析CSCD

岩溶山区城市地下隧道工程施工过程中存在大量不确定地质灾害风险因素,由于成本和工期等原因无法详细查明所有水文地质和工程地质灾害风险源,导致各种灾害事故频发。目前对于隧道工程灾害评价方法多依靠专家打分,受人为主观因素影响大,且部分评价指标难以量化。为解决上述问题,依托岩溶山区轨道交通工程—贵阳市轨道交通2号线一期工程,统计其26段区间隧道施工过程中灾害发生位置、类型,仅选取明显相关地质灾害风险因素作为评价因素,根据灾害类型和地质灾害风险因素的位置关系反演出灾害发生频率与地质灾害风险因素间的耦合关系,建立岩溶山区城市隧道工程风险灾害评价体系。评价结果表明灾害发生频率与评价体系分段结果吻合程度均在69%以上,评价体系能够较好预测灾害发生频率。     

基于C-V-T模型的盾构穿越既有桥梁施工风险评估

由于城市轨道交通建设逐年增多,新建隧道与既有桥梁间冲突愈发明显。针对盾构隧道穿越既有桥梁施工风险问题,基于系统思想引入C-V-T模型将待评工程风险划为后果严重性（C）、既有桥梁系统脆弱性（V）与新建隧道系统威胁性（T）,构建致灾-承灾-灾后三系统风险评估流程。引入双因素突变理论并建立三级指标体系,得出既有桥梁突变级数,以定量表达脆弱性。采用交互矩阵衡量新建隧道指标间交叉影响,给出指标-系统权法,并利用多维云及正向发生器优化算法,客观表达多定量指标与定性概念间复杂映射关系及转换态势,以提升T值准确性。明确了后果严重性分级标准,给出三系统风险评估结果耦合方法,由此构建盾构穿越既有桥梁施工风险综合评估模型。将该模型应用于昆明地铁5号线穿越怡心桥工程风险评估中,评估结果与工程实际情况吻合,施工监测数据验证了评估模型的合理性、规范性与适用性。该研究成果有效保证了施工期间桥梁安全与正常使用,可为近似工程提供借鉴与参考。     

基于云模型的岩溶隧道涌水灾害危险性评价及其在青岩头隧道

针对当下岩溶隧道涌水灾害评价方法存在的问题和岩溶隧道岩溶涌水灾害危害极大的现状,为防控岩溶隧道施工涌水灾害,提出一种基于云模型的岩溶隧道涌水灾害安全评价方法。选取自然地理、不良地质和工程技术3个方面的27项指标,建立了岩溶隧道涌水灾害风险分级的评价指标体系;通过云模型正向正态云发生器得到综合评价数字特征并生成云滴图,再由最大隶属度计算结果确定评价等级;实际应用表明,评价降低了部分主观因素的影响且无需庞大数据库进行反复运算确认,评价结果与实际基本吻合,为岩溶隧道涌水灾害风险评价提供了一条新途径,可为岩溶隧道涌水防控工程措施决策提供依据。     

隧道施工期岩爆危险性评价的属性识别模型及工程应用

隧道地质条件复杂,岩爆灾害频发,造成严重经济损失及人员伤亡,为工程施工带来极大困难。为分析隧道施工期岩爆风险和为施工安全提供依据,以属性数学理论为基础,建立了8参数岩爆危险性属性评价模型。通过对隧道岩爆案例的系统整理与分析,总结岩爆主要影响因素,考虑隧道施工现场指标获取的难易程度,改进了岩爆传统评价指标,选取了围岩岩性、岩体强度、围岩完整性、地应力大小、地下水状况、隧道埋深、隧道断面大小及现场施工情况8个易于获取的指标,然后构建了岩爆危险性评价的属性识别模型;同时考虑主观因素和客观因素,采用层次分析法（AHP）和概率统计法结合的综合赋权法对各指标因素进行权重分析;将建立的岩爆危险性属性识别模型应用于雅康高速公路二郎山隧道,结果表明:评价结果与实际开挖结果总体吻合较好,验证了该方法在岩爆危险性评价中的可行性与合理性。该研究成果为隧道施工岩爆灾害危险性评价提供了一种有效的途径,对预防隧道岩爆灾害发生、减少施工损失具有重大的意义。     

膨胀土堑坡稳定性动态风险评估FAHP模型及工程应用

膨胀土作为"工程中的癌症"在我国分布广泛,为有效评估施工过程中膨胀土堑坡的稳定性状况,基于广西、云南、河南、北京等地22条公路膨胀土路段的调研数据,分析膨胀土堑坡的孕险环境、施工期的致险因子及工后动态反馈信息,遴选出主控膨胀土堑坡稳定性的二级8类24项评价指标。通过统计与理论分析相结合,确立各评定指标的分级标准,并采用层次分析法确定指标权重。基于模糊层次分析法(Fuzzy-AHP)计算各指标相对隶属度向量,最终建立膨胀土堑坡稳定性的动态风险评估模型。针对南友路膨胀土堑坡工程,采用所建评估模型分别进行施工前孕险环境评估与施工期及工后致险因子动态评估,与现场工况的对比分析表明,评估结果与堑坡实际工况吻合性较好,验证了该理论与模型的合理性及实用性,为整个施工过程中膨胀土堑坡稳定性等级动态定量识别提供了一种有效的方法和途径。     

城市地面塌陷灾害风险评估研究

随着城市化进程不断加快,城市地下空间安全问题引起广泛关注。本文以影响地下空间安全的典型灾害-地面塌陷为例,开展可能性风险评估研究,为降低地面塌陷灾害损失提供理论支撑。城市地面塌陷成因复杂,为了保证评价过程和结果的客观全面,通过调研对塌陷引发因素进行了总结,从管道因素、病害体因素、环境因素三个方面建立风险发生可能性评价指标体系,并使用AHP-熵权法-灰色关联法组合评价,建立地面塌陷风险评价模型。将该模型应用于郑州市典型地下空洞工程案例进行评估分析,结果表明:地面塌陷风险评价结果与实测结果相符,证明了评估模型的科学性,同时为城市地面塌陷预防提供了决策参考。     

福建山区高速公路路堑高边坡风险分级方法研究

为实现路堑高边坡设计阶段风险分级,合理安排资金投入及控制边坡工程风险,基于边坡工程地质分析原理、工程实践经验总结及反馈分析,从地形条件、地质条件、气象水文及其他因素等方面构建了4类16个路堑边坡工程风险因子评价指标体系,明确各评价指标的内涵及意义,并确定其风险评分标准。以龙岩双永高速公路永定段71个高边坡为对象,依据各工点设计阶段的勘察及测设成果,确定相应风险指标的评估值,采用层次分析法确定各指标权重,将这71个边坡分选为4个不同的风险等级,并提出相应的风险防控对策,最终建立一种实用的路堑高边坡设计阶段风险分级方法。依据全线挖方最高的K227滑坡风险评价过程,例证了该风险分级方法的可行性和合理性;引入两处风险控制失败的低矮边坡实例,从反面佐证了该方法的科学性和有效性,表明其在避免遴选疏漏方面具有明显优势。本文研究成果得到了施工实际情况的很好印证,使永定段成为双永高速公路全线边坡问题最复杂,但是在施工期和运营期边坡风险控制最好的区段。     

基于RS和GIS的临武县矿山地质环境调查评价

本文通过遥感解译和实地核查,查明了临武县主要的矿山地质环境问题,并对矿山地质环境问题和地质环境背景条件进行分析研究,建立矿山地质环境综合评价指标体系,应用"专家打分-层次分析法"确定评价指标权重,根据相关规范确定评价指标等级,建立评价模型。基于ArcGIS平台,对各指标进行信息提取、赋值和叠加运算,再根据综合评价分级标准,得到矿山地质环境综合评价分区图。评价结果与实际调查情况相符,说明建立的评价指标体系较合理。研究成果对临武县矿山地质环境保护与生态文明建设具有重要的参考意义。     

基于T-S模糊故障树的钻爆法施工隧道坍塌可能性评价

针对钻爆法施工隧道施工过程复杂、风险影响因素多、坍塌事故率高,且传统故障树分析方法的应用受概率和精确与或关系的限制以及事件状态只考虑"二态性"的问题,为降低施工风险和预防提供决策依据,提出一种基于T-S模糊故障树的钻爆法施工隧道坍塌可能性评价方法。该方法将模糊数和T-S模糊门引入到故障树分析中,用T-S模糊门代替传统逻辑门描述事件之间的联系,体现出系统故障机制和事件联系的模糊性,同时降低了故障树的建立难度。用模糊数描述各底事件的故障概率和故障程度,克服了传统故障树过度依赖精确故障概率以及不能考虑事件故障状态对系统影响的问题,该方法不仅实现了用底事件的先验模糊可能性和施工中实际故障状态两种不同的方式计算隧道坍塌可能性,而且可以根据底事件重要度分析结果指导风险控制工作。对两个工程实例进行了分析,应用结果表明,所提出的方法相比传统故障树更加符合工程实际,能够更加科学、合理地评价隧道坍塌的可能性以及确定关键致险因子,可作为隧道施工安全风险分析和管理的决策工具。     

内蒙古锡林郭勒盟牧区雪灾风险评估研究

选取内蒙古锡林郭勒盟与积雪有关的雪灾致灾指标, 以气温、 风速为气象条件孕灾环境指标, 坡度、 植被盖度为下垫面孕灾环境指标, 人口密度、 牧民纯收入、 人均GDP、 牲畜超载率等数据为承灾体脆弱性指标, 基于BP方法、 层次分析法、 建立了内蒙古锡林郭勒盟白灾综合风险评价体系, 并对其进行了风险评价与区划。为提高灾害评估的准确率, 白灾的灾害等级是以月为尺度进行评定, 选取的气象指标多数都是以月为尺度的指标。研究表明： 白灾与积雪因子高度相关, 是气候灾害, 积雪、 低温、 大风等气象因子长期作用的结果。对白灾尝试用BP神经网络法进行风险评估, 评估的灾害等级和实际灾害等级十分吻合, 用训练好的神经网络对各个旗县（1980 - 2015年）的白灾进行了风险评估, 评估效果理想。因此, 可以通过数值预报产品、 气候预测产品获取相关评价因子, 采用BP方法形成白灾风险预评估产品, 进而应用于雪灾风险评估业务中, 为相关部门提供决策依据。