基于多元联系数－三角模糊数随机模拟的围岩稳定性风险评价

围岩稳定性评价受具有随机性、模糊性和未确知性特点的诸多因素影响与控制,应用传统的围岩稳定性评价方法已很难满足当今复杂地下工程的围岩稳定性评价需求。基于集对分析理论和三角模糊数随机模拟理论,探讨基于联系数和三角模糊数随机模拟的围岩稳定性风险评价模型,即基于待评样本的评价指标体集和围岩稳定性等级标准集构成的集对,构造多元联系数表达式来定量描述评价指标样本与评价标准等级之间隶属关系的层次性和模糊性;采用三角模糊数表达多元联系数的差异度分量系数的连续变化过程和不确定性,以及围岩稳定性等级标准的模糊性,并通过随机模拟技术把三角模糊数及其函数之间的运算转化为普通实数之间的运算,实现克服现有三角模糊数的乘法、除法和函数运算尚不够严谨、操作较为复杂等问题;结合指标权重计算综合联系数以风险评估样本的围岩稳定性等级。实例应用及与其他方法评价结果对比分析表明,本文方法应用于围岩稳定性的风险评价是有效可行的,且取得较好成果,此也为工程设计和施工风险评价提供了重要依据。     

新奥法隧道施工风险非线性模糊评判方法

在全面分析新奥法隧道施工风险影响因素基础上,首先确定主要影响因素,并根据其影响的模糊性与层次性特征建立新奥法隧道施工风险二级模糊综合评判模型;其次,通过深入研究各因素评价指标取值方法及隶属度函数选取原则,建立评价指标隶属度确定方法,并采用三角模糊数互补判断矩阵排序方法确定权向量,以体现评价指标重要程度取值的不确定性和专家判断的模糊性;然后,引进非线性模糊矩阵合成运算方法,反映评价指标极差值对评判结果的突出影响,进而建立新奥法隧道施工风险的非线性模糊评判方法,使新奥法隧道施工风险评价更具合理性与可操作性;最后,通过工程实例分析与计算,并与传统方法进行比较,表明了本文方法的可行性与合理性。     

基于属性数学理论的隧道瓦斯突出危险性评价

以贵州山区某过煤层瓦斯隧道为例,根据影响隧道瓦斯突出的关键地质因素,选取瓦斯压力、瓦斯含量、瓦斯放散初速度、煤的坚固性系数、煤体结构类型等参数作为隧道瓦斯突出评价的关键指标,采用属性数学理论建立隧道瓦斯突出危险性预测模型,对隧道瓦斯突出危险性进行了评价。在模型构建过程中,首先依据隧道瓦斯突出危险性分级标准,构建各评价指标的属性测度函数,进而结合隧道施工现场实测的相关指标参数,计算各煤层的单指标属性测度及综合属性测度,建立起评价指标测度与属性之间的关系,最后利用置信度对多因素影响下瓦斯隧道的综合属性进行判识,进而实现对隧道瓦斯突出危险性的评价。评价结果显示:过煤层隧道穿越M₅、M₉煤层时,隧道具有强突出危险性,穿越M₄煤层时隧道突出危险性相对较小,隧道施工过程中应加强M₅、M₉煤层的消突和防突措施,以防灾害事故的发生;评价结果与工程现场显示的瓦斯动力现象相一致,具有较高可信度。     

基于FAHP-ISPA-PCN耦合的隧道施工动态评价模型

由于风险具有一定的复杂性和不确定性,风险控制是隧道施工安全的关键。建立公路隧道施工风险评价指标体系及其评价标准,利用模糊层次分析理论(FAHP)建立隧道风险评价指标的权重求解模型;结合改进集对分析方法(ISPA)建立公路隧道施工风险评价模型,实现了隧道施工风险评价的半定量化;引入多元联系数的偏联系数(PCN)和集对势(shi)概念,建立FAHP-ISPA-PCN耦合的隧道施工风险动态评价模型。FAHP-ISPA-PCN模型实现了隧道两级风险评价指标模型的态势分析和发展趋势分析,完善了隧道施工风险评估。     

基于灰理想关联分析的市政道路工程施工方案评价

针对市政道路工程施工方案评价中存在模糊性和不确定性因素较多的问题,将模糊理论和灰色理论结合起来进行研究,构造基于三角模糊数法的灰理想关联评价模型。模型中利用三角模糊数法在模糊、不确定因素数量化方面的优势,确定评价指标的权重;根据所得到的评价指标的权重,在传统的灰色关联分析法的基础上,结合TOPSIS法,对施工方案进行灰理想关联评价。以某城市改建主干道工程施工方案评价为例介绍模型的具体应用,结果表明：应用该模型对施工方案进行评价可行、有效。     

基于模糊故障树的盾构隧道施工成本风险评估

基于模糊故障树的相关理论,提出用模糊成本重要度的指标来评价盾构隧道施工中各风险对总成本的影响大小。使用信心指数法将专家的分数修正为三角模糊数;基于表现定理推导出三角模糊数相乘的精确求法,并求得各风险的模糊成本重要度。通过分析模糊成本重要度指标,得出了在盾构施工前应首先规避的风险。该方法为盾构隧道施工成本的风险评估提供了一种科学和可靠的手段。     

可拓法识别勘测阶段隧道瓦斯突出的模型与实例

为弥补现有隧道勘测阶段瓦斯突出评估方法的不足,并为隧道施工提供瓦斯突出的量化指标,借鉴可拓学原理,对隧道瓦斯突出的多指标可拓综合评估进行探讨.首先,建立隧道瓦斯突出的可拓评估流程;接着,结合某一隧道3处煤层的勘测实例,比选隧道瓦斯突出的评价指标,并确定隧道瓦斯突出的分类标准;其次,对定性的评价指标进行量化,并对各指标进行归一化、无量纲化预处理,构建隧道瓦斯突出评估的经典域、节域和物元;然后,为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.计算隧道瓦斯突出的关联函数值和关联度,确定瓦斯突出的等级及其变量特征值.经计算,隧道3处煤层的瓦斯均为"严重"突出,并根据等级变量特征值,得到隧道3处煤层瓦斯突出性的相对大小.同时,将可拓评估结果与D.K值判别法论进行比较,两者所得评估结果相一致.从而表明:将可拓学理论应用于隧道瓦斯突出评估是合理可行的,很好地解决隧道工程瓦斯评估的实际问题.     

三角模糊数故障树法在盾构隧道成本分析中的应用

随着地下工程的快速发展,盾构隧道施工方法得到了越来越多的应用。然而由于人们对施工过程中的风险机理认识不够,以及评估隧道成本风险的方法过于简单,很多隧道因各种不利因素的影响使得建设成本较大地超出了预算。本文在全面分析的基础上,基于三角模糊数求解故障树的模糊成本重要度指标,并用该指标来评价隧道施工中各风险对总成本的影响大小。依据广佛地铁盾构隧道工程,利用三角模糊数故障树分析法计算得出了相应结果,对比表明该方法在分析风险对总成本的影响大小时,比传统的故障树法和概率、经济损失直接相乘法更准确,该方法具有可行性。     

基于改进TOPSIS的建设工程项目经理绩效评价

对建设工程项目经理展开绩效评价对于项目经理自身能力的提升、项目施工精细化管理的完善具有极其重要的现实意义。从项目经理的岗位职责入手,系统构建了建设工程项目经理绩效评价指标体系,并针对一二级定性、定量指标的双重属性特征,采用熵权和三角模糊数复合赋权方法实现指标赋权。鉴于评估体系的指标多属性和目标多样性,借助经典模糊理论对TOPSIS评价方法进行改进,综合考虑指标表现特征的多重不确定性以实现对项目经理绩效的优劣等级评定。算例分析表明,该模型不仅可以对项目经理绩效进行准确、简便的定量评价,而且还能对评价对象存在的不足进行具体识别和分析,具有较强的可操作性。     

基于格序理论的模糊多目标施工方案优选

为了克服施工方案优选中多目标之间的不可公度性和矛盾性,在模糊理论分析的基础上,运用格序决策方法,并且结合Kaufmann距离或贴近度的概念,建立了施工方案优选模型,对可行的备选施工方案进行优选。结果表明,运用三角模糊数可以将施工方案中的定性指标量化,而应用格序结构可以将定量指标的预测结果和定量指标的模糊概念进行统一的公度,实现基于不同目标下的施工方案的综合评价,最终通过Kaufmann距离计算方法,得出各方案之间的先后顺序。最后通过具体算例验证了该方法在施工优选过程中的实用性以及有效性。     

隧道瓦斯监测与爆炸预防

就含煤系地层隧道的涌出形式和瓦斯爆炸的条件以及原因进行了分析,指出在建隧道瓦斯监测与爆炸预防的措施,对含煤系地层瓦斯隧道的安全施工具有积极的意义。     

深埋隧洞岩爆风险尺寸效应问题探讨

岩爆是深埋工程建设面临的关键技术难题,岩爆风险的准确预测与评估至关重要。以全长超过16 km的锦屏二级7条不同洞径的深埋隧洞群岩爆实际发生情况作为统计依据,通过岩爆倾向性试验、应力状态、应力路径、蓄能深度、释放能量等多种方法和指标,对岩爆风险中存在的尺寸效应进行了深入探讨。研究结果表明,以小尺度岩石力学性质为基础的岩爆倾向性评价方法,由于难以反映地应力条件的变化,因此具有一定的局限性,而采用应力和能量分析方法则能够较准确地揭示岩爆风险中存在的尺寸效应。基于对深埋大理岩力学特性的深入认识,结合应力路径、蓄能能力、释放能量等因素的分析,7 m洞径的排水洞较6 m洞径的交通洞和13 m洞径的引水隧洞具有更高的岩爆风险,证明岩爆风险与隧洞尺寸并不存在完全的线性对应关系,存在一定的尺寸效应。根据现场实际统计数据,无论岩爆段所占比例,还是强烈~极强岩爆比例,排水洞也均高于交通洞和引水隧洞,而交通洞与引水隧洞的岩爆频次和强度基本相当,与理论分析结果基本吻合。     

岩爆的影响因素分析与预测

岩爆是地下工程建设过程中常见的一种地质灾害现象。结合国内外部分工程岩爆发生的实际情况,分析了影响岩爆的主要因素和部分特征。并通过对齐热哈塔尔引水隧洞支洞施工过程中岩爆的发生特征分析,对引水隧洞主洞的岩爆发生情况进行了预测。结果表明,工程施工过程中要不断认识和总结岩爆的发生规律将更有利于岩爆的预测与预防。     

模糊层次评价法在隧道地质灾害评估中的应用

运用模糊层次评价法对椿树垭隧道施工中可能遇到的地质灾害风险进行了评估。采用德尔菲法建立了椿树垭隧道地质灾害风险评价指标体系;运用层次分析法计算各风险因素的相对权重;以问卷调查的形式对各风险因素进行单因素评价并建立模糊关系矩阵;采用模糊综合评价法计算出椿树垭隧道地质灾害的风险等级及风险值。评估结果:在椿树垭隧道施工中最可能发生的地质灾害风险是岩溶和岩爆,其次为塌方和涌水,而发生大变形和瓦斯的可能性则非常小。椿树垭隧道整体综合评价风险等级为三级,即中等风险。应用表明:该方法是可行的,可以为隧道施工制定或完善施工方案和确定综合超前地质预报方法提供依据。     

米仓山深埋公路隧道岩爆预测与防治对策研究

岩爆是地下工程中一种严重的地质灾害,其破坏性巨大,是一项世界性的难题。为对岩体岩爆危险性进行综合分析,提高岩爆预测精度,本文从理论分析和现场测量两方面归纳了学术界隧道岩爆判据研究现状,建立了岩爆综合分析与预测系统框架。以米仓山公路隧道为例,结合数值模拟和岩爆综合分析与预测系统对其岩爆的趋势进行了预测。结果表明,隧道开挖后,隧道周边产生较大的应力集中,而且开挖使隧道周边围压迅速降低,产生较大的主应力差,导致围岩发生岩爆。预测米仓山隧道K49+175~K50+650段以弱~中等岩爆为主,最大埋深段附近为中等岩爆,局部可能发生较强烈岩爆。针对工程进展情况和岩爆情况提出了相应的防治对策。     

大路梁子隧道主要地质问题及施工对策

介绍了隧道设计标准及原则，结合大路梁子隧道工程，分析了该工程的地质特点，为了确保隧道施工安全，防止岩爆现象发生，从地质超前预测预报、高地应力、有毒可燃性气体、煤层瓦斯的处理等方面对其施工对策进行了详细探讨，从而使大路梁子隧道顺利建成。     

福州西北绕城高速公路贵新隧道地应力测试及岩爆评价

贵新隧道是福州西北段绕城高速公路的控制性工程,属硬质岩区深埋长大隧道,地应力及岩爆问题是隧道设计施工必须考虑的重要问题,本文通过深孔水压致裂法进行实地地应力测量及回归分析,为隧道设计提供地应力参数及岩爆评价。     

公路隧道揭煤防突技术及实践

针对以往公路瓦斯隧道揭煤依据已过时的现状,为提高公路瓦斯隧道的揭煤安全性,本文介绍了一套基于新的《防治煤与瓦斯突出规定》的隧道揭煤防突技术体系,该体系以“区域防突措施先行,局部防突措施补充”为总体原则,将整个揭煤过程分为区域综合防突措施阶段、局部综合防突措施阶段和过煤门阶段,并介绍了每个阶段的具体工艺方法和操作要领,最后以发耳隧道M4煤层揭煤为例,详细地介绍了隧道揭煤的全过程的探煤、瓦斯预抽、效果评价、安全防护及通风监控等过程,对今后大断面公路隧道揭煤工作具有一定的借鉴意义。