山区公路隧道围岩分级及参数获取方法研究

公路隧道围岩分级是为正确选择支护结构型式和施工方法、进行科学管理及评价经济效益的基础。该文在对影响山岭公路隧道围岩稳定性的各环境地质因素进行分析的基础上,阐述了公路隧道围岩分级的方法和特点。根据公路隧道不同勘察阶段的精度要求及生产实际情况,提出了工可阶段采用定性分类、初设阶段采用定性为主、定量为辅、施工图阶段采用定量为主、定性为辅、施工阶段视情况采用定性或定量手段的公路围岩分级方法。针对定性评价提出了综合利用规范法、宏观地质分析法、工程地质类比法及经验判断法等分析方法。对定量评价时所需的两个基本指标及三个修正系数,分别提出了多种可行的手段进行获取的方法,并强调加强各种定量指标的综合分析,选用复合性指标,正确进行定量计算与分级。     

隧道围岩Vague集可拓安全评估模型

为提高公路隧道围岩分级的准确性,丰富风险评级方法,首先基于可拓物元理论,对实测数据进行无量纲化处理并转化为Vague集.然后通过AHP法和熵权法得到主客观权重,进而构建区间权重并按照隶属度与非隶属度距离最大化原则进行优化.最后建立基于Vague集的可拓安全评估模型,并结合工程项目进行案例分析,结果与实际监测数据一致.     

随机介质理论下隧道围岩渐进破坏过程数值实验研究

将强度折减法引入到隧道围岩安全评价中,结合"浅埋暗挖快速施工双线小间距隧道、盾构下穿立交结构隧道和结构面含有节理、不规则裂隙的山体公路隧道"等工程实例,借助材料真实破坏分析软件RFPA-2D,建立每个强度折减系数下的有限元模型。模型采用了黏弹性人工边界来消除边界条件对计算精度的影响,并借助随机介质理论实现了围岩细观结构单元的非均值性和随机分布的缺陷,揭示了不同工况下隧道围岩的动态渐进破坏过程、基元相变损伤演变机理和岩体结构面破坏特征,认为隧道围岩的宏观破坏是由岩体非线性材料细观单元的非均值性造成的,计算结果借助不同折减步中裂纹发展趋势和单元破坏的数量判断隧道围岩是否失稳破坏,并计算出具有安全储备意义上的安全系数。同时,结合ABAQUS和RFPA-2D两种不同有限元模型,对比分析了随机介质理论和连续介质理论结合强度折减法在隧道围岩稳定性评价中的差异。     

新疆高等级公路交通安全气象影响分析与评价

利用新疆高等级公路的事故资料,分析了这些公路事故的发生与气象因素之间的关系,并据此建立5个依次递升的交通安全气象因素预警等级.在此基础上,将熵值法与模糊物元建模相结合,应用熵值法来确定权重系数,避免了权重系数确定的主观性问题,同时结合所建立的气象影响因素安全评价指标体系,对高等级公路沿线的主要站点进行了气象影响因素的安全评价,最终得出当日气象因素对公路交通安全影响的评价等级.     

公路泥石流灾害危险性分区研究

为公路泥石流灾害的防治与管理提供宏观层面的参考,针对中国公路泥石流灾害进行了危险性分区研究。从地形地貌、水源条件、物源条件及植被条件4方面分析了致灾因素,结合致灾因素影响程度,选取了相应评价指标并分级与评分;采用致灾因素叠加法建立了灾害危险性评价模型;利用Arc GIS10.0软件计算绘制了各评价指标分级图件、《中国公路泥石流灾害危险度图》,并以危险度为分区指标,编制了《中国公路泥石流灾害危险性分区图》,将全国划分为极严重危险、严重危险、中等危险、低危险4个等级区,危险性分区结果与公路泥石流灾害实际分布特征相符合。     

公路隧道事故分级及其应急救援研究

公路隧道事故分级是突发事故信息报送和分级处置的依据.在对公路隧道救灾特性和相关事故分级标准分析基础上,考虑隧道事故的危险性、应急救援的急迫性以及对现场交通造成的影响与危险程度等因素,提出公路隧道事故分级标准及其相应的应急救援措施.     

基于熵权-集对分析模型的重大危险源安全等级评价研究

针对国内危险化学品事故频发,但危险源分级监管研究不足的现状,尝试将集对分析理论应用于重大危险源安全等级评价中。以评价指标集合与分级标准集合构成一组集对,利用熵权法计算出各项评价指标的客观权重,再结合同异反联系度函数求出各指标单项联系度及加权平均联系度,以此为依据判定重大危险源的安全等级。研究案例的实施情况表明,熵权-集对分析模型充分考虑了危险源安全因素中的不确定性,并且通过熵权值能够识别出影响系统安全的关键指标;与传统方法相比,该模型具有较高的可行性和易操作性,可以为重大危险源的安全监管和事故预防工作提供理论支持。     

基于模糊综合评判的终南山隧道防灾运营风险评估

针对隧道流量高、里程长及埋深大的特点,将隧道、路网、人为、车辆、环境及管理因素作为安全运营的风险评估指标,提出多层次分段结构模型。通过邀请专家,定制打分表格,选定各致险因素之间的相对权重关系,采用模糊综合评判理论对终南山隧道的运营风险进行了多级模糊综合评判,分析结果为终南山隧道确定合理的安全运营风险防控措施提供了理论依据,对促进我国再役特长公路隧道运营安全管理起到推广和建议作用。     

基于AHP的轨道交通施工风险模糊综合评价方法——以福州轨道交通1号线为例

以福州轨道交通1号线为研究对象,在地形、地貌和水文地质等资料的基础上,结合车站基坑、隧道等工程规划情况,识别了可能对工程造成影响的风险因素,构建了轨道交通工程的风险指标体系,利用层次分析法计算了指标权重,应用模糊综合评价法结合风险评估矩阵,依据工程风险分级规范制定了风险等级和接受准则,构建了轨道交通的风险评价模型。评价结果指出了福州轨道交通1号线的主要施工风险因素和风险集中的地理区域,可为工程的风险管理和风险监控提供参考。     

基于熵权的属性识别模型在陕西土质滑坡危险度评价中的应用

根据陕西省三大区域土质滑坡的特点,选取9个影响因素,建立滑坡危险度评价分级标准,利用熵权理论客观地确定出各影响因素的权重,计算多指标综合属性测度,结合属性识别理论和置信度判别准则,对10个典型滑坡进行危险度评价。通过实地调查,评价结果与实际情况基本一致。     

隧道火灾安全的“FAD”综合评价模型及其工程应用

正确的隧道火灾的安全评估是有效地进行隧道火灾的预测、控制和防火设计的基础。隧道火灾发生的原因十分的复杂。由此,基于对影响隧道火灾的各个因素及因素之间的关系全面分析的基础上,建立了隧道火灾危险性的评价指标体系,为隧道使用过程中的安全管理以及隧道火灾危险评价提供了切实可行的参考依据。将模糊数学、层次比较分析法、德尔菲专家法相结合,建立了隧道火灾安全的“FAD”综合评价模型。结合上海市外环隧道实例,将该模型在隧道火灾的安全评估中加以应用,验证了该模型的准确性,为隧道的“性能化”防火设计提供可靠的依据,可使隧道火灾的防治对策、安全管理更加科学、合理和有效。     

可拓理论在大跨径隧道塌方风险评估中的应用

基于可拓学理论,利用关联函数法确定指标权重,建立了大跨径隧道塌方风险评估模型,并构建了相应的指标体系和评估标准。避免了传统的风险评估方法在确定权重过程中由于主观因素产生的评估误差,提高了运用可拓理论进行大跨径隧道塌方风险评估的准确性和可靠性。成功地运用该方法对石人子沟隧道进行了风险评估实践和施工指导,避免了隧道塌方灾害的发生。根据现场监控测量信息反馈,证明该方法对大跨径隧道塌方风险的评估是可靠的。所建模型可为规避大跨径隧道施工过程中的塌方风险作出超前预报提供参考。     

基于FAHP的功效系数法的岩质边坡稳定性分级

针对岩质边坡稳定性评价的模糊性与多指标性特点,采用模糊层次分析法确定Ⅰ、Ⅱ级指标权重,提高了0.1~0.9标度法所确定权重的客观性并克服了单一性,且避免了同一对指标比较时的不一致性,量化了不连续性基础指标。引入功效系数法对不同类型的基础指标进行功效系数值归一化求解,结合功效系数值与Ⅰ、Ⅱ级指标权重向量计算得出总功效系数值,据总功效系数值大小划分稳定性级别。在模糊层次分析法基础上,运用功效系数法对永吉岩质边坡进行稳定性评价、分级的结果与实际调查情况相符。证明该方法对岩质边坡稳定性分级具有很好的适用性与可靠性。     

基于博弈-改进可拓理论的寒冷地区长距离明渠冬季运行安全评价

为有效预防寒冷地区明渠输水过程中渠道冰害的发生,保障冬季灌区农业用水效益,以工程运行经验和前辈的研究成果为基础,指出寒冷地区冬季明渠在冰盖下输水运行可消除诸多问题并归纳总结影响其冬季安全运行的因素,基于WSR理论构建寒冷地区长距离输水明渠冬季运行安全评价指标体系,结合国家现行的规范、技术规程、相关专著等对评价指标进行分等级量化。采用G1法计算各指标的主观权重,利用改进熵权法计算各指标的客观权重,以博弈论思想为指导,运用MATLAB确定各指标的组合权重。针对寒冷地区长距离输水明渠冬季运行特点,结合非对称贴近度建立改进物元可拓模型的寒冷地区长距离输水明渠冬季运行安全评价模型。以引大入秦工程明渠为例,对总干渠、东一干渠、东二干渠明渠段的冬季运行安全状况进行评估,结果与实际相吻合。结果表明:(1)以寒冷地区工程冬季运行经验、前辈研究成果及规范为基础,构建的系统地寒冷地区冬季明渠安全运行的物理-事理-人理三大方面的影响指标体系,为安全评价的合理性奠定了基础;(2)以改进熵权-G1-博弈论主客观相结合的赋权方法计算各指标权重,既具有科学性又具有一定的解释性;(3)以传统物元可拓理论为基础,结合非对称贴进度建立事物多指标特征参数的评价模型,进一步明晰明渠所属安全等级的贴近度。该方法相较于传统可拓法更精确有效,具有一定的科学性和实用性,可为寒冷地区明渠冬季安全管理提供科学的参考。     

盾构隧道健康监测数据的模糊层次分析综合评价方法

盾构隧道自动化健康监测与传统人工巡检记录的数据结构不同,导致传统的评价模型无法正确对盾构隧道的健康状态做出评价。针对盾构隧道健康监测的典型传感器布置形式,提出了一类专用的模糊层次分析综合评价模型:新建了健康监测数据的6层指标评价体系;分别建立了对应的分层模糊因子集、评价集、权重集与隶属函数;构建了形式简洁的模糊综合算子,实现了对单类监测因子、单个监测管片、单个监测环以及隧道全线健康状态的分级模糊综合评价。以南京长江隧道左线为例,运用所提出的模型,对运营期内该隧道的健康状态进行了分级评价,通过对各级综合评价值的分析,确定出隧道健康状态的控制因子位于江心监测断面拱底迎水面位置,影响控制因子的主要因素则包括地质条件与管片布置形式。本模型易于集成,有望实现盾构隧道健康状态的快速定量评价及对隧道运营维护的智能化管理。     

库水作用下公路土质岸坡稳定性影响因素综合评判

以三峡库区公路土质岸坡为研究对象,通过对库水作用的影响效应分析,建立了岸坡稳定性评价的参数指标评价体系以及相应的分级标准.在此基础上,应用影响因素综合评判方法,对实例岸坡进行了稳定性分级评价,评价结果与实际情况基本相符.     

基于可拓学和熵权的中巴公路泥石流易发性评价

为了对中巴公路国内段沿线泥石流易发性等级进行评价,综合运用熵权法和可拓学理论,建立了基于可拓学理论的泥石流易发性等级评价模型。结合实地调查和遥感图像的解译结果,确定了10个泥石流易发性评价指标;利用熵权法计算得到了各评价指标的权重系数。然后根据可拓学理论确定了经典域、节域和关联函数,建立了泥石流易发性等级评价模型,并对研究区10条典型的泥石流沟进行了易发性等级评价。经计算,其泥石流易发性等级全部处于高易发以上。研究表明:采用基于可拓学理论的模型对泥石流易发性等级进行评价是合理的、可行的。     

陕西公路边坡灾害危险性分区研究

针对陕西公路边坡灾害频发且存在区域分异的状况,对陕西公路边坡灾害进行了危险性分区研究。结合公路边坡地质与水毁灾害类型特点,分析了致灾因素,选取了危险性评价指标体系;采用云模型-AHP法和因素叠加法,计算了评价指标权重并构建了危险性评价数值计算模型;基于Arc GIS10.0软件计算生成了《陕西公路边坡灾害危险度图》,灾害危险度范围[1.4,8.375],并以危险度为指标,划分了极高[7,8.375]、高[6,7)、中[4.5,6)、低[3,4.5)、轻微[1.4,3)5种危险等级15个灾害区,其中:极高危险区为大巴山北坡地区,途径国道有G108、G210、G316,分区结果与公路边坡灾害实际相符。     

城市地下轨道交通火灾风险评估体系模型研究——以某地铁车站为例

用按时序分阶段的评估方法建立了城市地下交通火灾风险评估体系的架构,并用改进的层次分析法建立了多层次评估指标权重模型,建立了判断火灾风险的评价标准。以北京地铁二号线某车站为例,在对其现有设备资料和运行特性进行详细调研分析的基础上,把风险评估结构划分为目标层、准则层、指标层,并按照现有的参考依据对各项影响火灾安全的风险因素进行赋值计算,得到了火灾各个阶段该车站的火灾风险水平,并对评价中的薄弱环节,提出了有针对性的建议。研究结果可供地下交通系统火灾应急预案制定参考。     

流域防洪体系防洪安全评价研究

提出了防洪安全评价的概念，建立了防洪安全评价指标体系；提出利用熵值法确定指标权重，采用多层次模糊优选评价模型对防洪安全进行评价；以辽宁省辽河流域为例，对不同历史时期防洪安全状况进行了比较，结果与实际相符。