本文選題：隧道工程 + 地質(zhì)災(zāi)害��； 參考：《湖南大學(xué)》2014年博士論文

【摘要】：在隧道工程建設(shè)過(guò)程中，隧道工程地質(zhì)災(zāi)害的影響因素和影響機(jī)理存在明顯的不確定性，傳統(tǒng)的確定性分析方法難以體現(xiàn)這一特點(diǎn)。因此，開(kāi)展基于不確定性理論的隧道地質(zhì)災(zāi)害評(píng)價(jià)方法研究具有重要的理論與工程實(shí)際意義。為此，本文針對(duì)圍巖質(zhì)量分級(jí)和隧道工程塌方、巖爆、巖溶突水等隧道工程地質(zhì)災(zāi)害問(wèn)題，引入組合評(píng)價(jià)方法、集對(duì)分析方法、D-S證據(jù)理論以及區(qū)間非概率可靠性方法等不確定性分析方法，根據(jù)圍巖質(zhì)量分級(jí)特征和不同的隧道工程地質(zhì)災(zāi)害特征分別建立出了與其相適應(yīng)的不確定性分析與評(píng)價(jià)方法。 本文首先對(duì)隧道圍巖質(zhì)量分級(jí)方法進(jìn)行研究。針對(duì)現(xiàn)有隧道圍巖質(zhì)量分級(jí)方法評(píng)價(jià)結(jié)果存在的非一致性問(wèn)題，引入組合評(píng)價(jià)思想，選取多種已有圍巖質(zhì)量分級(jí)方法作為基礎(chǔ)分級(jí)方法，建立出融合各基礎(chǔ)分級(jí)方法優(yōu)點(diǎn)的隧道圍巖質(zhì)量分級(jí)組合評(píng)價(jià)計(jì)算模型。然后考慮到不同基礎(chǔ)分級(jí)方法評(píng)價(jià)指標(biāo)的物理意義和量綱不同，本文建立出評(píng)價(jià)指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化方法，使不同基礎(chǔ)分級(jí)方法評(píng)價(jià)結(jié)果具有可比性，以解決組合評(píng)價(jià)計(jì)算模型的組合計(jì)算方法問(wèn)題。并針對(duì)不同基礎(chǔ)分級(jí)方法評(píng)價(jià)結(jié)果的合理性存在差異的特點(diǎn)，引入漂移度概念，建立出基礎(chǔ)分級(jí)方法合理程度的度量方法，并在此基礎(chǔ)上提出基礎(chǔ)分級(jí)方法權(quán)重分配的合理確定方法，進(jìn)而建立出基于漂移度的隧道圍巖質(zhì)量分級(jí)組合評(píng)價(jià)方法。 對(duì)于隧道塌方研究問(wèn)題，本文首先在深入研究山嶺隧道塌方風(fēng)險(xiǎn)影響因素的基礎(chǔ)上確定出主要影響因素，并建立隧道塌方風(fēng)險(xiǎn)的二級(jí)綜合評(píng)價(jià)模型。然后，針對(duì)各評(píng)價(jià)指標(biāo)確定與不確定性信息并存的特點(diǎn)，引入集對(duì)分析理論，建立出聯(lián)系度評(píng)價(jià)矩陣，從同一、差異和對(duì)立三個(gè)方面全面刻畫(huà)被評(píng)價(jià)指標(biāo)與各風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)的同一對(duì)立程度；同時(shí)，考慮到各評(píng)價(jià)指標(biāo)重要程度的不確定性、專(zhuān)家認(rèn)知的局限性以及專(zhuān)家可信度的差異性，建立基于群組決策不確定型層次分析的權(quán)重確定方法，進(jìn)而建立出山嶺隧道塌方風(fēng)險(xiǎn)的集對(duì)分析方法。 然后，本文對(duì)隧道的巖爆災(zāi)害預(yù)測(cè)方法進(jìn)行研究。首先選取多個(gè)單一巖爆判據(jù)建立巖爆復(fù)合判據(jù)，以體現(xiàn)圍巖應(yīng)力狀態(tài)、巖石的巖性以及巖石儲(chǔ)存的彈性應(yīng)變能等因素對(duì)巖爆發(fā)生可能性和烈度的影響。然后針對(duì)多個(gè)巖爆判據(jù)信息融合時(shí)的特點(diǎn)，引入D-S證據(jù)理論建立多個(gè)巖爆判據(jù)的合成規(guī)則，其既能體現(xiàn)各巖爆判據(jù)之間信息的一致性，，也能夠考慮各巖爆判據(jù)之間信息的沖突性。此外針對(duì)現(xiàn)有基本概率分配函數(shù)確定方法存在的不足，并考慮到巖爆判據(jù)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)具有明顯的區(qū)間特性，引入?yún)^(qū)間數(shù)距離定義并對(duì)其數(shù)學(xué)定義進(jìn)行改進(jìn)，建立出基于區(qū)間數(shù)距離的基本概率分配函數(shù)確定方法。從而最終建立出基于D-S證據(jù)理論的隧道巖爆預(yù)測(cè)方法。 此外，本文對(duì)剪切破壞模式下的隧道掌子面防巖溶突水安全厚度進(jìn)行了研究。首先對(duì)不同初始地應(yīng)力場(chǎng)類(lèi)別下的地應(yīng)力特征進(jìn)行分析，從而為隧道掌子面巖墻抗剪切破壞時(shí)剪切面上法向應(yīng)力的確定方法提供客觀(guān)合理的依據(jù)。隧道開(kāi)挖會(huì)造成圍巖應(yīng)力的重分布，隧道開(kāi)挖前后的圍巖應(yīng)力狀態(tài)存在明顯不同，本文基于這一特征建立出掌子面巖溶突水剪切破壞模式下的剪切面法向應(yīng)力計(jì)算方法。最后針對(duì)工程中相關(guān)參數(shù)具有的區(qū)間不確定性特征引入?yún)^(qū)間非概率可靠性分析方法從而最終建立出隧道掌子面巖墻防巖溶突水的安全厚度區(qū)間非概率計(jì)算方法。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類(lèi)號(hào)】：U452.11

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1765595