沉管隧道施工前期风险综合评估模型及应用

沉管隧道施工过程面临众多不确定风险因素,在施工前期需采取合理方法评估施工安全风险等级和确定风险事件控制优先级。目前,已有隧道施工风险评估方法主要用来确定整体风险等级,缺少对风险事件重要性进行排序,不利于施工风险精准控制。基于此,该文采用模糊失效模式与效益分析(FMEA)、故障树分析(FTA)、层次分析法-数据包络分析(AHP-DEA)方法,构建了一种沉管隧道施工风险综合评估模型,该模型利用梯形隶属函数解决了专家认知中的主观和模糊不确定性量化问题,并结合模糊故障树计算了风险概率;然后,采用AHP-DEA方法计算风险的影响权重;最后,引入模糊数对传统FMEA方法进行了改进。将该模型应用于广东金光东隧道沉管段施工风险评估中,结果表明:沉管预制风险、管段沉放与连接风险、管节浮运风险和最终接头风险的RPN值均0.4,且7,风险等级为高级,须采取风险控制措施降低风险;护岸施工风险、基槽开挖风险和基础处理与回填风险事件的风险等级为中级;该模型可为沉管隧道静态风险评估提供一种合理途径。     

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.     

风险评估在神木一号风积沙隧道中的应用研究

基于层次分析法、专家调查法和模糊评价法,对风积沙隧道塌方风险源因素进行识别,提出了工程地质因素、水文地质因素和施工设计因素三大类风险源。分析了各类风险源下具体风险因素的权重以及评价集,结合神木一号风积沙隧道的具体特点,对其塌方风险进行了评价。研究表明:影响风积沙隧道塌方风险的主要因素是施工设计因素,而施工设计因素中,超前支护类型这一二级风险因素又是风积沙隧道塌方与否的决定性条件。     

基于PRA方法的上软下硬地层隧道施工风险评估研究

针对目前遇到上软下硬地层隧道施工期间安全风险研究中存在的问题,综合考虑上部软弱地层拱部开挖安全风险、下部较硬地层采用爆破施工安全风险,以及其相互影响、风险事件发生概率不一致等因素,采用PRA方法进行了上软下硬地层隧道施工安全风险评估。并以金台铁路五峰山隧道工程建设为依托,基于PRA理论对上软下硬隧道洞身开挖进行风险辨识、分析及评价。案例分析结果表明,PRA方法可实现对隧道施工过程中风险进行有效评估,研究可作为同类工程项目风险管理重要的参考依据。     

高海拔寒冷地区雁口山隧道安全风险评估技术研究

随着我国公路隧道的快速发展,为增强公路隧道建设安全风险意识,避免施工和运营阶段不必要的重大损失和社会负面影响,对工程进行全方面的风险评估就显得十分重要。该文以雁口山隧道为例,介绍了设计阶段的风险评估方法、风险识别及风险评价。研究认为:在采取合理的风险控制措施后,可以大大降低隧道工程建设风险,隧道总体风险水平可接受。     

软弱岩土突发地质灾害风险评估模型

建立软弱岩土突发地质灾害风险评估模型是预防地质灾害的基础,但传统风险评估模型准确性不高。针对上述问题,建立一个新型的软弱岩土突发地质灾害风险评估模型。该评估模型以危险性、易发性和易损性为主要内容,通过Hadoop确立风险评估指标,并按照不同的分级标准对其进行分级量化处理,利用AHP确定指标权重,对地质灾害易发性进行评估,将软弱岩土突发地质灾害风险评估划分为15个分级图,以此为基础建立软弱岩土突发地质灾害风险评估模型。通过仿真和对比试验对其进行验证,结果表明:该模型能够有效评估出地区地质灾害风险,并优于传统评估模型,评估误差小于3 km2。     

洪涝灾害风险评估研究进展

在气候变化与城市化背景下,洪涝灾害频发造成了严重经济损失和社会问题。科学的洪涝灾害风险评估是洪涝灾害风险管理的前提和需求。首先对国内外典型洪涝灾害进行介绍,用数据和实例说明洪涝灾害的影响之广与损失之巨。然后从理论和方法两个方面,对洪涝灾害风险评估国内外研究现状进行综述。重点介绍了洪涝灾害评估方法,包括:数理统计法、指标体系法、不确定性分析法和情景模拟法。情景模拟风险评估法是当前自然灾害风险评估研究的主流方向,该方法需要以暴雨洪涝模拟和洪灾损失评估为基础,后续梳理了雨洪仿真模型与损失评估模型研究进展。最后提出洪涝灾害风险评估的未来研究方向,主要有三个方面:风险评估综合指标体系的建立与评估指标权重的确定;风险评估框架的构建及模型适应性研究;区域洪涝风险演变趋势及驱动机制研究。     

地铁火灾风险性的多级可拓综合评估

为了弥补现有地铁火灾风险评估方法的不足,并为地铁的消防设计与管理提供量化指标,建立了以层次分析法(AHP)、专家调查法为基础,以可拓法为核心的地铁火灾风险的多级可拓评估方法,并给出了评估流程。对一地铁算例进行了评估,并根据评估结果得到地铁火灾风险的薄弱环节及管理重点。通过对比分析可知,本文方法与模糊评估方法所得的评估结果一致,从而表明:将可拓原理应用到地铁火灾风险性的评估中是合理可行的,很好地解决了地铁火灾风险评估的实际问题,本文方法可应用到相关的风险评估领域中。最后,对地铁火灾安全提出了一些建议。     

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。     

可拓法评估煤矿瓦斯爆炸易发性

为了量化煤矿瓦斯爆炸的可能性,并为防治瓦斯爆炸提供量化指标,借鉴可拓学原理,对煤矿瓦斯爆炸易发性进行预评估。首先,详细阐述可拓学评估原理;接着,为了验证煤矿瓦斯爆炸易发性可拓评估的可行性,结合某一煤矿实例,比选煤矿瓦斯爆炸易发性的评价指标,并确定煤矿瓦斯爆炸易发性的分类标准,构建煤矿瓦斯爆炸易发性评估的经典域、节域和物元;然后,为了避免确定指标权重的人为主观因素的影响,提出用简单关联函数确定指标权重;最后,计算煤矿瓦斯爆炸易发性的关联函数值和关联度,确定瓦斯爆炸易发性的等级及其变量特征值。经计算,煤矿爆炸易发性的可拓评估结果为"很小"等级。同时,为了验证可拓评估结果的合理性,将其与模糊评估进行比较,两者所得评估结果相一致。从而表明:将可拓学应用于煤矿瓦斯爆炸易发性评估是合理可行的。     

基于物元理论的自然灾害损失等级划分方法

基于"灾度"概念及其改进算法,结合物元理论,提出了自然灾害损失等级划分的可拓学算法,建立了基于物元理论的自然灾害损失等级划分模型,将物元分析方法应用于自然灾害损失等级划分,作为灾害损失等级评估方法的一种补充,并与之前算法互为验证.不仅论证了物元理论应用于灾害等级划分的可行性,阐述了自然灾害损失评估物元模型的算法过程,而且利用该模型正确评估了2008年中国南方冰冻灾害的损失等级.经过反复验证,证实了该方法的科学性,同时提出了该模型尚存在的细节问题,如灾度上限的取值,权重确定的方法等问题,以便于更好的完善该模型算法.     

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。     

基于模糊层次分析的公路隧道结构安全评估技术

针对公路隧道运营时的结构安全问题,通过对隧道结构典型风险事件进行专项分析,结合结构设计、结构现状及病害、养护维修等方面的综合考虑,提出了长大公路隧道结构安全的评价指标,并根据评价指标建立隧道评价指标的分级标准。运用层次分析法和模糊原理,采用了乘积标度法与熵权法结合的组合权重法,再结合变权重方法,确定了指标体系中的各个指标的权重,并以此为基础,最终建立了公路隧道结构安全等级状态的评估体系和分级标准。     

一种风险评估分样本定权方法——以港口自然灾害为例

针对风险评估中现有指标定权方法主观性较强的问题,从风险权重的概念出发,以港口自然灾害风险的危险性指标为例,通过设定损失分级和对应的指标损失程度范围,提出了"损失期望"概念;基于可获得的历史资料数据,引入防范因子进行指标的分样本客观定权,提高了权重计算方法的科学性和准确性。利用聚类-判别分析证明了该方法合理性与适用性,并将权重计算结果应用于贝叶斯网络建模过程,实现了港口自然灾害风险的量化评估。     

城市浅埋暗挖隧道施工诱发地面塌陷的预测模型

以城市浅埋暗挖隧道上覆地层为状态量,隧道埋深、开挖直径、地下水位、上覆地层厚度等为控制量,基于突变理论建立城市浅埋暗挖隧道塌方的突变模型,揭示浅埋暗挖隧道地面塌方与各个影响因素之间的关系(比如随着地下水位的升高,浅埋隧道发生塌方的几率会大大增加)。利用该模型可得到城市浅埋暗挖隧道发生坍塌时,上覆地层地面沉降的临界值。以此上覆地层地面沉降临界值为隧道是否发生塌方的判定依据,结合广东莞惠城际铁路城市浅埋暗挖隧道工程的现场情况以及FLAC3D数值模拟,得出该模型预测沉降临界值与现场实测数据以及数值模拟结果相吻合,验证了该模型的准确性和合理性。     

人群聚集体育比赛场所踩踏风险评估

通过大数据信息融合方法进行人群聚集体育比赛场所踩踏风险评估,根据评估结果制定相应的应急措施,提高防范踩踏风险能力,提出量化均衡博弈模型的人群聚集体育比赛场所踩塌风险评估模型。采用统计数学分析方法进行人群聚集体育比赛场所踩塌风险的特征分析和提取,根据风险特征建立大数据信息融合模型,以最短疏散路径为约束条件建立人群疏导模型,构建量化均衡博弈控制模型实现踩踏风险预测,实现踩踏风险的量化分析。仿真结果表明,采用该方法进行人群聚集体育比赛场所踩塌风险评估的准确性较好,评估的可靠性较高,具有很高的置信度水平,为体育比赛场所踩塌风险预防提供可靠的数据分析基础。     

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。     

灾后物资供应系统风险预警可拓模型的初步设计

在可拓学理论的基础上,按照风险预警目的和方法的要求,构建了灾后物资供应系统流动性风险预警模型.该模型解决了物资需求与客观实际采购量的矛盾,客观地反映了风险变化的动态化过程,初步提高了流动性风险预警的有效性.     

沿海城市风暴潮灾害风险评估研究述评

对风暴潮灾害形成机理、风暴潮灾害风险评估方法、灾害风险区划与等级评估、灾害损失评估等方面进行了梳理和分析,认为:①风暴潮灾害风险评估指标体系目前多为主要社会因子和经济损失因子,而忽视主要气象水文指标(最大增水、中心风速等)对风暴潮灾害的影响,研究发现,最大增水和风暴潮灾害呈正相关关系;可通过主成分分析等相关数学模型提取指标因子,避免指标选取主观随意性,又能够客观的确定指标因子的权重;②应建立统一的风暴潮灾害风险评估综合指标;提出建立灾害熵综合风险评估方法,定量的反映所研究区域灾害损失整体水平,灾害熵值也可作为划分灾害等级的分级量度。     

公路桥梁施工专项风险等级估测的改进方法

桥梁工程施工风险评估对于桥梁工程的安全建设具有重要的意义。《公路桥梁和隧道工程施工安全风险评估指南》推荐采用基于事故严重程度等级(C)和事故可能性等级(P)的风险矩阵来估测风险等级,该方法计算简单、操作方便,但评估结果稳定性较差。基于C等级和P等级对风险等级的贡献量相同,以《指南》中的风险矩阵为基础,根据分形几何学的自相似原理,通过细化C等级和P等级,利用更高阶数的风险矩阵估测风险等级。通过线性插值实现严重程度等级和可能性等级的细化过程,将这两个等级由1标度细化到0.1标度。细化风险等级方法提高了公路桥梁施工专项风险等级估测结果的稳定性和可靠性。