基于熵權(quán)物元可拓理論的隧道塌方風(fēng)險評估
本文選題:安全工程 + 塌方。 參考:《安全與環(huán)境學(xué)報》2016年02期
【摘要】:為了準(zhǔn)確評價隧道塌方風(fēng)險等級,降低隧道施工過程中塌方事故的風(fēng)險,基于熵權(quán)物元可拓理論建立了隧道塌方風(fēng)險分級的評估模型。在統(tǒng)計及綜合分析隧道塌方影響因素的基礎(chǔ)上,選取圍巖級別、跨度、偏壓角度、埋深、地下水影響、斷層破碎帶、施工管理與技術(shù)水平7個主要因素作為隧道塌方等級評價指標(biāo)。借鑒可拓學(xué)原理,將熵權(quán)法引入可拓學(xué)理論中,建立了熵權(quán)物元可拓評估模型,對隧道塌方風(fēng)險進(jìn)行評估。在熵權(quán)物元可拓評估模型中,對定性的指標(biāo)進(jìn)行量化,并對各指標(biāo)進(jìn)行歸一化處理,構(gòu)建隧道塌方等級評估的經(jīng)典域、節(jié)域和待評物元;為客觀、合理地確定指標(biāo)權(quán)重,提出用熵權(quán)法計算指標(biāo)權(quán)重;對隧道塌方風(fēng)險進(jìn)行關(guān)聯(lián)函數(shù)值和關(guān)聯(lián)度分析,確定隧道塌方風(fēng)險等級及其變量特征值。在工程應(yīng)用中,對某隧道1#橫洞的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析,通過構(gòu)建的熵權(quán)物元可拓評估模型得到某隧道1#橫洞的待評物元,從而應(yīng)用熵權(quán)物元可拓理論對某隧道1#橫洞進(jìn)行隧道塌方風(fēng)險評估,評估結(jié)果與實際開挖中毛開挖面圍巖不穩(wěn)定、且時有掉塊現(xiàn)象發(fā)生的情況一致。研究表明,將熵權(quán)物元可拓理論應(yīng)用于山嶺隧道塌方風(fēng)險評估是可行的,應(yīng)用該模型得到的隧道塌方等級與實際開挖情況相吻合,很好地預(yù)測了隧道施工的安全狀態(tài)。
[Abstract]:In order to accurately evaluate the risk grade of tunnel collapse and reduce the risk of collapse accident during tunnel construction, an evaluation model of tunnel collapse risk classification is established based on entropy weight matter-element extension theory.On the basis of statistics and comprehensive analysis of the influencing factors of tunnel collapse, the grade of surrounding rock, span, angle of bias pressure, depth of burial, influence of groundwater, fracture zone of fault are selected.Seven main factors of construction management and technical level are used as evaluation index of tunnel collapse grade.Based on the extension theory, the entropy weight method is introduced into the extension theory, and the entropy weight matter-element extension evaluation model is established to evaluate the tunnel collapse risk.In the entropy weight matter-element extension evaluation model, the qualitative indexes are quantified, and each index is normalized to construct the classical domain, section domain and the subject element to be evaluated for the evaluation of tunnel collapse grade, so as to determine the index weight objectively and reasonably.The entropy weight method is used to calculate the index weight, the correlation function value and the correlation degree are analyzed to determine the risk grade and its variable eigenvalue of the tunnel collapse risk.In the engineering application, the statistical analysis of the data of a tunnel 1# transverse tunnel is carried out, and through the constructed entropy weight matter-element extension evaluation model, the evaluation matter-element of a tunnel 1# transverse tunnel is obtained.Thus, the entropy weight matter-element extension theory is applied to evaluate the tunnel collapse risk of a tunnel. The results are consistent with the unstable surrounding rock of the gross excavated surface in actual excavation and the occurrence of the phenomenon of falling blocks.The study shows that it is feasible to apply the entropy weight matter-element extension theory to the risk assessment of landslide in mountain tunnel. The classification of tunnel collapse obtained by the model is in agreement with the actual excavation situation, and the safe state of tunnel construction is well predicted.
【作者單位】: 解放軍理工大學(xué)爆炸沖擊防災(zāi)減災(zāi)國家重點實驗室;
【基金】:國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃(973計劃)項目(2013CB036005)
【分類號】:U458.3
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,本文編號:1765078
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