基于灰色模糊多属性群决策的边坡处治方案优选研究

为抑制边坡处治中常见的边坡处治方案选择不合理的现象,根据边坡处治方案优选过程的灰性、模糊性、多属性、群体性特征和安全、质量、造价、工期、环境5大建设管理基本目标,运用灰度、隶属度、多属性和群决策构建基于灰色模糊多属性群决策的边坡处治方案优选模型。以布卡隧道进口K214+500至K214+700边坡工程为例,验证所构建模型的可行性。研究结果表明该模型能够充分利用受邀专家的咨询意见,使优选过程考虑更全面、更符合实际,提高优选结果的准确性,具有较好的实用性。     

基于MTS-Choquet群决策法的隧道施工方法优化研究

目前隧道施工方法选择主要以经验为主,以相应数值模拟结果分析为辅,其优化决策理论研究方面比较滞后。为此,基于马田系统(MTS)、Choquet模糊积分、群决策和信噪比等基本理论,建立了隧道施工方法优选决策模型。该模型以施工环境等6个指标构成评价指标体系,依托区间数构建各专家h决策矩阵及异常工法区间矩阵,并聚合群决策矩阵和相关规范化,然后基于标准差、方差、马氏距离理论求解各子属性集Y_q下异常工法区间矩阵间的马氏距离矩阵,进而由望大特性信噪比求得各属性模糊测度值,最后分别按工法各属性、各工法计算Choquet模糊积分综合评价值并排序,确定最优隧道施工方法。将该模型应用于怀阳高速公路马咀隧道Ⅳ级围岩,对CD(I_1)、CRD(I_2)、双侧壁导坑开挖(I_3)三种工法进行了评判,得到了其优劣排序为I_3I_2I_1,即该隧道Ⅳ级围岩最优施工方法为双侧壁导坑法,这与目前经验认知结果一致。     

基于水利工程施工进度方案优化研究

文章参阅了大量国内外文献资料,将模糊集理论与灰色关联理论以及折衷解理论进行融合,构建出了灰色多准则决策模模型,可以解决多准则群决策问题。使用改进的GRA-XIKOR方法对模糊信息群体决策的属性和决策权重进行了探索,通过转化权重语言变量为梯形模糊数来进行求解,并对各个决策者的群体效益值和个人遗憾值进行聚合处理。通过折衷解来对工程施工进度进行排序,从而找寻出最优组织方案。灰色多准则决策模模型的建立,有效的解决了工程信息数据的储存管理,避免数据信息出现误差,保证了决策数据信息的正确性和完备性。为此,文章以某水利工程施工进度方案为研究案例,对模型的实用性进行证明,以便为施工人员制定出科学的施工方案奠定研究依据。     

水利工程投标中灰色多目标决策优选模型研究

水利工程投标项目优选决策对承包商而言至关重要,关乎企业生存发展。为确保工程投标决策的合理性,综合考虑水利工程投标决策影响因素的不确定性、灰色关联性及信息不完备性,采用灰色关联分析法进行决策研究,同时为体现各评价指标对决策结果的贡献度,采用无穷拟投项目多目标决策思想,以求解有限拟投项目多目标客观权重,构建灰色多目标决策优选模型。将该模型运用到某水利施工企业工程投标决策,证明该方法具有一定的实用性、易操作性及简捷性,可供类似工程投标决策借鉴。     

基于区间数理论的施工初期导流标准多属性决策

施工导流系统的复杂性和不确定性使得初期导流标准决策指标难以精确表达。考虑决策指标信息的随机性,基于区间数理论建立施工导流标准多属性决策模型。首先提出施工导流标准决策指标区间数估计的方法,然后基于信息熵理论给出了区间数指标的客观熵权计算方法,以结合主观权重来确定综合权重,进而阐述了基于区间数可能度的施工导流标准方案排序方法,最后将该模型应用于西南某大型水电工程的初期导流标准决策,并与多目标决策结果进行了对比,计算分析表明,决策模型及方法是有效的、适用的,为施工初期导流标准多属性决策提供了新的途径。     

基于模拟技术的水利工程施工方案优选方法研究

文章分析了几种常用的优化决策方法,重点提出了模糊多属性决策在基于模拟技术的施工方案优选中应用的适用性和优点,介绍了模糊多属性决策的计算方法,在大量的施工方案集中优选施工方案、进行综合排序,辅助决策。     

价值工程在高铁隧道优化中的应用研究

以隆新高速铁路设计为背景，基于价值工程功能分析理论，应用专家知识和群决策（ＤＳＳ）技术，通过对案例设计方案进行系统的研究，建立了一个多因素影响的隧道优化设计方案理论模型，并基于此模型对隧道的功能和成本进行评价，得出相应的评价指标，应用于隧道设计之中。在不增大隧道断面尺寸的情况下将隧道两侧的水沟电缆槽道加高４６０ｍｍ，作为疏散通道，实现了灾害工况下人员安全快速疏散至隧道两侧疏散通道的目的。提出了一种基于复杂价值工程的高速铁路隧道设计方案比选和优化模型。     

基于CATIA的坝体施工单元模型构建研究

大坝工程因建设条件复杂,结构体形各异,而施工单元体形复杂,随施工方案动态变化,数据处理工作量大。为提高坝体施工单元模型准确性及处理效率,提出了基于CATIA三维模型快速剖切技术的坝体施工单元构建方法。在坝体施工单元分析的基础上、选择模型剖切技术、开发平台和模型编码,结合图形学算法利用CAA接口在VBA AUTOMATION环境下实现模型剖切及施工单元构建,且能够获取施工单元空间属性并依据施工期数据管理需求动态更新,为复杂水工结构施工单元剖切、空间属性分析与应用提供了快速便捷的工具。成果在多个工程中应用,具有良好的通用性。     

考虑主观认知的导流方案多属性灰色关联决策

为拓展水电工程导流方案多属性决策理论,更好地辅助解决导流方案决策问题,针对施工导流决策评价指标间灰色关联性,提出了一种考虑主观认知的灰色关联定权方法。该方法结合决策者主观认知与指标灰色关联性,在保证权重排序结果与决策者主观认知一致的前提下充分利用决策指标客观信息。考虑预备导流方案信息数据间灰色关联性,以预备方案相对理想方案的加权灰色关联度为优选准则,并结合工程实例对某水电工程导流预备方案进行评价,结果与现有理论成果进行对比分析,验证了该方法的有效性及可行性。     

基于粗糙集-遗传算法的山岭隧道坍塌易发性评价

为了解决风险评价权重过于依赖主观赋值的问题,减少冗余属性对风险评价的影响,在传统的隧道施工坍塌风险评价的研究基础上,运用层次分析法构建指标体系,提出一种基于粗糙集-遗传算法的属性约简算法,根据现场调查和案例分析确定了21项原始评价指标并建立相应的风险评价模型。以陈家庄隧道F6断层破碎带为风险段建立山岭隧道坍塌易发性评价模型,引入粗糙集理论和条件信息熵理论确定6项属性核指标,利用遗传算法实现了属性约简,删除9项对评价结果影响较小的条件属性,最后结合模糊评价法构建风险评价模型,其评价结果为“潜在风险”。与现场实测结果对比表明以粗糙集理论和遗传算法作为指标优选策略建立的评价模型可靠实用。该风险评价方法可有效提高山岭隧道坍塌易发性评价的准确性。     

数值模拟法在隧道涌水量预测中的应用

隧道涌水量的预测是规划公路、铁路线路很重要的一个环节。随着隧道设计水平、施工技术的提高以及施工机械的进步,采用长大隧道乃至特长大埋深越岭隧道的设计方案越来越多,使隧道涌水量的预测问题变得日益突出和迫切需要解决。以某实际隧道工程为例,提出了运用水文地质数值模拟法计算隧道涌水量的新方法。将该地区的水文地质特征参数与现场监测数据选定后,可得到一种适用于该地区的水文地质地下水模型。通过与传统方法的预测结果比较后,证明了该方法的合理性。     

基于LIB-SVM的盾构隧道地表沉降预测方法研究

在大数据开源的背景下,为了分析及预测隧道施工盾构掘进引起地表沉降,同时容纳较多影响地表沉降的因素,提高沉降预测的准确性,本文在总结归纳支持向量机的建模原理的基础上,将支持向量机(support vector machine,SVM)方法应用到地表沉降预测中。结合虹梅南路隧道西线工程,选取土体参数、盾构参数和隧道埋深等8个影响因素作为输入特征,地表最终沉降量作为输出目标值,通过交叉验证选取LIB-SVM的最优参数组合并建立预测模型,对盾构施工引起的地表沉降进行了预测,并与实测数据进行了对比。结果表明:预测结果与工程实际情况较吻合,误差基本在5%以内,证明了该方法在盾构施工引起地表沉降的实际预测中具有可行性,为隧道工程的研究提供了一条新途径。     

某电站引水隧洞施工方案研究与应用

引水隧洞是水利水电工程中的重要建筑物,施工技术复杂,施工难度大。为制定一个先进、成熟、经济、适用、可靠的施工方案,需要对不同施工方案进行全面比选。结合某电站引水隧洞工程实例系统研究了其施工方案,基于该工程特点,从施工质量、工期、环境保护、工程投资等方面对比分析了钻爆法、TBM法、钻爆法+TBM法的优缺点。结果表明:采用钻爆法施工更为合理;确定了平洞段施工采用分层钻爆开挖,斜井段采用导井开挖,在复杂特殊地质段采用中空自进式锚杆支护;并制定了具体施工方法。钻爆法方案在实际应用中有效保证了工程质量和进度,以期为今后类似引水隧洞施工提供借鉴和参考。     

长距离输水隧洞盾构法施工风险事件路径预测

对长距离输水隧洞盾构施工可能的风险路径进行预测分析,对保障隧洞工程安全施工具有重要作用。基于 大量盾构施工风险事故统计分析,提取隧洞工程盾构施工风险致因指标,利用解释结构模型对盾构施工风险因素 进行因果层次关系分析和网络拓扑图构建;建立基于贝叶斯网络的盾构施工风险事件预测模型,运用贝叶斯网络 的反向诊断推理技术计算风险事件发生的最大可能路径,确定导致盾构施工风险事件的关键因素;将所得的风险 预测模型应用到西霞院灌区工程穿沁隧洞盾构施工项目中。结果表明,模型运算得到的风险事故路径与工程现 阶段实际施工情况一致,验证模型的可靠性与适用性,并根据风险事故路径预测结果为穿沁隧洞后续施工的风险 隐患排查治理提供指导意见。     

圆形水工隧洞钢衬加固技术

在病险水库除险加固工程中,对于承受内水压力为主的圆形水工隧洞的加固问题,最简单的处理方法是在原衬砌隧洞内增加钢衬,就可使隧洞达到结构安全和防渗要求。但在实际设计及施工过程中,对这种加固技术还存在适用条件认识不足,灌浆工艺及工序不到位,钢衬起始部位止水结构设计不当等问题。由此造成钢衬抗外压失稳、受水流冲击而翘曲等安全事故。针对圆形水工隧洞钢衬加固存在的问题,分析和讨论了钢衬加固的特点及其适应性,并总结了圆形水工隧洞钢衬加固的设计及施工要点。对今后隧洞钢衬加固的设计及施工具有一定的指导意义。     

改进组合预测模型在铁路隧道变形预测中的应用

变形预测是隧道信息化施工的重要依据,能有效判断隧道围岩的稳定性。为此,在传统组合预测的基础上,提出了基于局部权值和整体权值的改进组合预测方法,该方法既不失传统组合预测的简单实用特点,还能反映样本数据至预测节点长度对组合权重的影响,实现了对传统组合预测的改进;同时,针对局部权值和整体权值的叠加问题,提出了累加叠加和累乘叠加的思路,有效考虑了局部和全局因素对组合权值的影响;最后,将改进后的组合预测模型应用于工程实例,以探讨其可行性及有效性。结果表明:该组合预测模型较传统组合预测模型具有更高的预测精度,预测结果的相对误差均<2%;同时,在局部权值和整体权值的叠加过程中,累乘叠加的效果要略优于累加叠加的效果,累乘叠加具有相对更高的精度和稳定性。研究成果可为铁路隧道的变形预测研究提供一种新的思路。     

基于结构安全的水工隧洞施工仿真系统研究

水工隧洞施工情况复杂,目前的施工仿真计算大多只考虑开挖而缺乏衬砌和灌浆因素,故没有体现隧洞完整的施工过程;施工动态仿真一般根据仿真结果采用预制动画的形式实现,其实现过程复杂,模型不易修改,隧洞施工过程中结构状况例如围岩稳定、锚杆等支护的安全难以直观地确定。考虑隧洞施工各个工序结合系统仿真的方法,调用开挖、衬砌及灌浆的CYCLONE模型得到更为准确的进度计划,基于BIM技术实现施工动态可视化。针对目前较少涉及隧洞结构安全与进度计划耦合仿真,提出基于映射概念与反馈技术的隧洞施工期结构安全仿真方法,基于二次开发技术与数据库技术,采用VB.NET+PYTHON语言编制了一套水工隧洞施工仿真系统,实现与工程施工进度相结合的结构安全判断,为工程师提供良好的数据支持。     

隧洞混凝土衬砌施工方法的改进

杨房沟水电站某灌溉隧洞工程由于规模小,施工工期短,质量要求高,且施工作业面交叉干扰大,若采用常规台车施工方法进行施工,不利于成本及进度、质量控制。为了提高该灌溉隧洞衬砌施工质量、施工进度等,根据该项目的结构特点和现场实际情况,对某隧洞衬砌混凝土施工工艺进行了改进,在进行隧洞衬砌时采用翻模抹面进行底拱混凝土浇筑,利用钢管脚手架配置模板进行边顶拱混凝土浇筑。结果表明,通过本施工方法进行现场组织、设计及协调,有效改善了圆形断面隧洞混凝土衬砌施工质量,提高了施工效率,节约了施工成本。     

基于无导洞方法的连拱隧道结构设计与施工研究

以黄延高速公路羊泉沟连拱隧道为依托,提出在IV级围岩中采用无导洞施工方法,采用工程类比对该隧道结构支护参数进行了多方案比选,介绍了该隧道的工程地质水文地质概况、支护结构设计、施工工序安排与要点。基于有限元方法对其施工全过程进行了三维数值分析,获得了隧道结构体系力学性状随施工过程的变化规律,为设计与施工方案提供了理论依据。     

超大断面小净距隧道方案优化研究

针对超大断面小净距隧道在施工效率和稳定性方面的矛盾,为了实现此类隧道的安全、快速修建,依托济南二环南路东延线浆水泉隧道工程,采用数值分析、现场实测与验证等方法,以特征点沉降、夹岩应力、初支安全度和屈服接近度四个物理量为评判指标,对不同方案的超大断面小净距隧道的施工力学行为进行研究,完成了浆水泉隧道进口段的方案优化工作。分析结果表明:不同方案的浆水泉隧道后行洞开挖均会对先行洞产生影响,按影响程度由大到小排序为两台阶法三台阶法CD法CRD法双侧壁导坑法,但多指标的影响度显示双侧壁导坑法未显著优于CD法和CRD法;从施工效率方面综合考虑,建议选用CD法进行施工。现场实践表明:CD法施工方案可以满足该段的围岩稳定性要求,从而有效缩短工期、降低成本,产生较好的经济效益和社会效益。基于多指标分析所形成的优化方法和实践经验可为类似地质条件下的超大断面小净距隧道的设计和施工提供技术和理论指导。