A fuzzy inference-based approach for building damage risk assessment on mining terrains

Reliable evaluation of risk of building damage due to the mining impact is problematic owing to the magnitude, diversity and uncertainty of factors that may affect the surface, as well as the subjective character of methods of assessing resistance of the objects. The uncertainty and ambiguity elements in the decision process can be accounted for by fuzzy inference method. This tool employed together with GIS enabled one to integrate such diverse factors affecting damage risk as surface deformations and resistance of building objects, taking into account uncertainty of data and subjectivity of evaluation of experts making the assessment.The results of investigations of the damage risk model based on fuzzy inference are presented in the paper. The successive stages of working out a fuzzy model are presented, the most important stages indicated and the choice of specific elements of the model justified. The advantages of fuzzification are presented on the example of building data subjected to the mining impact in one of the Polish mining areas.     

采动区地面建筑物破坏原因分析及防护

本文分析了采动区不同地表变形对地面建筑物影响的破坏原因,总结了对新建、现役建筑物抗地表变形的方法,提出了采动区建筑物抗地表变形的几点建议,为采动区建筑物的研究和发展提供了科学的参考。     

采动区建筑物的保护措施研究

阐述了地下开采引起的不同地表变形形式对建筑物的危害,探讨了采动区建筑物的抗变形设计及其保护措施,对采动区建筑物保护提出了今后工作和研究的建议,进而拓宽了地下开采后地面建筑物保护研究的思路。     

基于监测数据的分段崩落采矿法地表危险变形区边界确定方法研究

采用分段崩落法采矿往往会导致地表建/构筑物损坏而影响正常居住或使用。之前的研究已经表明水平拉伸变形是最重要的用来评估建筑物损坏的参数,为此提出一种基于监测的离散水平位移数据求取大主应变,从而确定地表危险变形区边界的方法。首先利用三维离散点插值并进行准确性评价从而选用合适的插值方法、位移坐标表达形式和参数获取地表离散水平位移场,之后基于连续介质力学位移–应变几何方程的中心差分格式可近似求得地表连续变形区内任意一点大主应变,并根据我国建筑物水平拉伸容许变形值确定地表危险变形区边界。以程潮铁矿西区作为案例的研究结果表明:将水平位移矢量μ表达为极坐标形式(T,θ)可提高使用普通克里金法和径向基函数法插值时连续变形区内水平位移的插值准确性;所求地表危险变形区边界上的水平应变符合一般采空区周围变形情况;同一开采水平不同区域典型剖面的移动角相差较大。上述结果验证了提出的水平地表主应变计算方法的可靠性,揭示了程潮铁矿西区的移动角应分4个区域分别进行设计。     

基于GIS的沉陷区建筑物损害评价可视化分析

针对煤矿开采沉陷与地表环境资源之间日趋紧张的矛盾现状,在理论研究与现场调研的基础上,通过总结分析开采沉陷区地表变形与建筑物损害的相互关系,建立了沉陷区建筑物损害评价计算模型。基于计算模型,在GIS平台下利用ArcObjects组件开发技术,集成实现了“开采沉陷环境资源损害评价”功能模块并嵌入ArcGIS桌面系统。该系统模块能够实现煤矿沉陷区建筑物损害评价计算的自动化和可视化,同时,用户能够自主设定评价指标与评价标准的临界值,灵活应用于不同评价目标区。系统模块研制成功后,在兖州煤业股份有限公司鲍店煤矿十采区进行了工程实际应用,现场实例校核显示,评价计算结果与现场技术人员的实地测算结果基本一致。     

基于GIS的地下开挖沉陷计算的有限层法及数据场表达

地学数字化与可视化构建的主要平台GIS已在许多岩土工程领域得到应用。地下硐室开挖和矿山采掘引起的地表沉陷是一种较为严重的工程灾害,基于“3S”技术对地表沉陷及其沉陷损害进行实时预测预报和评价,其效果和意义都是显著的。给出了一种用于地下开挖地表沉陷计算和岩土体应力分析的方法即有限层法,给出了该方法的位移模式、应变矩阵、弹性矩阵、单元该刚度矩阵和应力矩阵等,并就该方法与GIS集成中的数据模型和数据组织方法进行了探讨,同时还给出了基于GIS的沉陷损害评价系统的多语言集成模式和数据可视化方法,并通过系统应用的工程实例对该方法的可靠性进行了验证。     

开挖沉陷地表变形可视化计算分析系统研究

建立开采沉陷预计计算与分析的模型，实现实测多点数据拟合分析、一般条件下的地面变形计算、山区地面变形计算、条带开采引起的地表变形计算及采留宽计算的可视化系统计算分析。本计算系统主要是运用数据之间的软件流进行数据的转换和传递，计算出沿下沉盆地的走向与倾向主断面的移动和变形分布规律以及受开采影啊的地表任意点的移动和变形值，此系统的应用对资源与环境的评价具有实际意义。     

煤矿采动对建筑物的损害与防治

煤矿采动引起地基水平变形和不均匀沉降是造成建筑物损害的主要原因,分析常见建筑结构的损害形式,提出防治建筑物损害的措施,为矿区建筑物保护提供借鉴。     

基于粗糙遗传BP网络的震害损失评估模型研究

当今社会各种城市自然灾害频繁出现,灾害强度日趋加重,时刻威胁着地球上生存的人类,尤其威胁着人口密集的城市,正是由于灾害带来的破坏性,城市自然灾害损失评估具有其重大的意义。论文的核心是将数据挖掘技术中的粗糙集理论、遗传算法和神经网络相结合,尝试解决震害损失评估问题。该方法主要利用粗糙集软件Rosetta,及Matlab软件中的神经网络和遗传算法工具箱,建立了粗糙集对数据前置预处理,遗传算法优化神经网络初始权值、阈值从而利用网络进行预测评估的模型,并通过实例验证其可行。     

Schlanke Hochbaudecken. Steifigkeitsorientierte Analyse zur Klärung extremer Durchbiegungen

Slender Building Floors, Clarification of Extreme Deflections Serviceability of a large office building was impaired by extreme deflections of their slender floors. This deformation behaviour was peculiar from the beginning on and had caused damage to the partitions and facades and questions the strength of the building. The flaws and the stiffness oriented process are described in the paper in term of clarification of the causes and assessment of the consequences.     

沉陷区建筑物损害评价补偿模型的研究

为减少沉陷区建筑物损害引起的补偿纠纷,有必要建立公正科学的补偿体系.通过地表变形指标评价沉陷区建筑物损害程度,将沉陷区建筑物损害评价与补偿工作有机的结合,在综合考虑建筑物所处沉陷区位置和使用时间的基础上,对补偿标准进行修正,形成有区别的补偿标准,对沉陷区建筑物进行科学补偿.形成了从建筑物损害判定到损害补偿的流程体系,建立了沉陷区建筑物裂缝补偿和搬迁补偿模型.为沉陷区建筑物损害补偿工作提供了科学、系统的方法.     

2005—2010年湖南锡矿山矿区生态系统空间格局变化分析

利用地理信息系统与遥感技术,对2005—2010年湖南省永州市锡矿山矿区生态系统空间格局变化特征进行了定量分析。结果表明,矿区植被面积逐渐减小,而矿山设施、矿山地质灾害、矿区敏感物和采矿场的面积则有所增加;矿区各类型的生态系统之间存在着相互转换的现象,但相互转换的面积并不大;基于景观指数方法的分析发现矿区生态系统的斑块数、各类别的边界密度、生态系统斑块密度均呈现增大趋势,而矿区聚集度指数整体呈现缓慢下降的趋势。     

低矮建筑风致局部瞬毁诱发次生灾害机理研究

基于缩尺比为1∶40低矮建筑在不同地貌条件下的风洞试验,研究因易损区局部风致破坏进而诱发低矮建筑屋面整体风毁的风载特性,分析屋面瞬间开孔所致瞬态峰值内压过冲效应,研究稳态阶段的内压分布特征及净风压极值分布规律。结果表明：建筑上游风场湍流度越大,屋面局部瞬间破坏所致过冲效应越明显;地貌对屋面迎风角部瞬间破坏所致过冲较分布区域的影响显著;屋面不同的区域开孔所致内压分布均匀,但内压值随风场湍流度增大呈增大趋势。风致建筑破坏所致内压系数试验值比我国现行荷载规范中建议取值大;屋面局部瞬毁进而诱发再次破坏主要分布在已损孔洞边缘及山墙部分。     

基于GIS和层次分析法的青海甘德县地质灾害危险性评价

该文选取了灾害点密度、工程活动、降雨条件、威胁财产和威胁人数等13项因素,以青海甘德县315个地质灾害点作为样本数据,建立多层次评价指标体系的地质灾害危险性评价指标体系,采用层次分析法赋权法计算评价指标权重,基于GIS平台采用多因素综合法计算了甘德县地质灾害危险性并分区。结果表明:甘德县地质灾害主要以低危险性为主,占有总面积的49.2%;中危险区占总面积的24.7%;高危险区占有总面积的26.1%。高危险区主要分布于交通道路沿线和黄河干流左岸等人类居住集中区,因此,需因地制宜地制定防治方案。本文基于层次分析法的地质灾害危险性评价体系适用性较好,对类似的青藏高原地区的地质灾害危险性评价具有一定参考意义。     

建设用地适宜性的模糊综合评判法及其在GIS软件平台上的实现

城镇化和新城区建设中必须首先考虑建设用地的适宜性。适宜性评判涉及工程地质、地形、水文气象、自然生态、人为影响5个方面的多个指标,是一个非常复杂的问题。本文详细地介绍了分析这一问题的指标体系、多级模糊综合评判方法以及在基于GIS技术开发平台上的实现过程。     

GIS+BIM技术在城中村Gustav法火灾风险预警管理中的应用研究

城中村传统的基于古斯塔夫危险度法（Gustav法）的火灾风险预警评估无法快速集成必要的信息且难以满足范围的直观呈现,而GIS技术并不能够很好应用在城中村这一类复杂建筑。针对这一不足,本研究从风险预警管理方法的角度,分析了GIS+BIM技术在城中村Gustav法火灾风险预警管理的可行性,并通过案例验证。案例研究发现建筑物群的两个泄压口,对城中村火灾风险预警管理起到了积极作用。与传统方法相比,GIS+BIM技术运用于城中村Gustav法火灾风险预警管理中具有更加科学可靠、减低成本等突出优势。     

基于GIS的开采沉陷土地资源损害评价系统研究

将开采沉陷土地资源损害评价理论与GIS技术相结合,着重分析了GIS支持下的土地资源损害评价数据需求和功能需求,建立了基于GIS技术的开采沉陷土地资源损害评价模型和评价标准体系,开发了"开采沉陷土地资源损害可视化评价系统".结合鲍店煤矿十采区的实例,实现了开采沉陷区土地资源损害科学、高效、客观的可视化评价.     

IT-based tunnelling risk management system (IT-TURISK) – Development and implementation

This paper presents the development and implementation of an information technology (IT)-based tunnelling risk assessment system (IT-TURISK). IT-TURISK has been developed in a geographic information system (GIS) environment with a capability of performing first-order assessment of tunnelling induced third party impact on surrounding environment within the framework of artificial intelligence (AI) technique. The main emphasis in this study was placed in developing a GIS framework that can be used in tunnelling risk assessment. The developed system permits users to identify potential risk areas by performing computationally intensive tunnelling induced third party impact assessment that takes full advantage of the GIS and the AI technologies. The developed system was successfully applied to a Seoul Metro subway extension project. This paper describes the concept and details of the IT-TURISK development and implementation.     

矿区区域性水平移动及其对竖井的影响

 在小官庄铁矿,尽管矿山主、副井井塔楼处于传统的“移动角”之外,但观测资料表明,塔楼虽然远离开采边界,却仍然受到移动变形的影响。鉴于此,分析了区域性水平移动及其对矿山竖井变形的影响,认为区域性水平移动对竖井的影响不仅与保护矿柱的大小有关,而且还与采区工程地质条件及岩层物理力学性质、水平应力场状况、采矿方法及水文地质条件等因素有关。     

爆破作用对层状顶板接触层面累积破坏效应分析

露天井下联合开采矿山地面的爆破开采作业产生的爆炸应力波对浅埋采空区顶板及其围岩形成动力加载环境,从而造成采空区层状顶板接触面层的离层错位破坏,当这种破坏累积到一定时刻将可能诱发采空区失稳。利用FLAC3D构建采空区三维数值计算模型,采用其内置Interface命令模拟层状顶板的接触面层。在采空区顶板顶部输入安太堡露天矿实测的爆破波速度时程模拟爆破震动对采空区层状顶板的动力加载。通过分析设置监测点的位移曲线、接触面层的剪切应力场、法向应力场及贯入量值场的变化规律,揭示了随着爆破次数的增加及顶板厚度减小工况下,爆破作用对层状顶板接触面层的离层错位累计破坏效应,为类似采空区层状顶板的稳定性评价、失稳可能性的风险评估及露天爆破开采作业提供一定的技术参考。