基于模糊贝叶斯网络的引水隧洞安全评价模型分析

为准确预测黄河引水隧洞安全隐患,提出基于模糊集理论和主观贝叶斯方法的模糊贝叶斯安全评价模型。结合实际巡检数据,模型使用贝叶斯网络处理模糊信息与不确定信息,将巡检数据中给出的多态性故障事件模糊化;再通过贝叶斯网络的条件概率表找出不同故障事件之间的逻辑关系;最后获得对引水隧洞安全模型的整体评价。通过开展引水隧洞安全评价模型实例分析,验证了该方法的可行性。

基于改进突变级数法的引水隧洞施工安全综合评价

为保障引水隧洞施工安全,构建了改进的突变级数法的引水隧洞施工安全评价模型。首先分析引水隧洞施工安全突变特征,构建了引水隧洞施工安全评价指标体系;然后利用ISM-ANP组合赋权方法,获取定性和定量的评价指标,提升评价数据的可靠性;进一步基于ISM-ANP组合赋权结果和突变级数理论构建改进的突变级数综合评价模型。最后以某引水隧洞工程作为评价对象,运用模型对引水隧洞施工安全状态进行评价分析。结果表明:某引水隧洞工程施工安全评价等级为一般,引水隧洞施工过程中存在一定安全隐患;提出的改进突变级数安全评价方法精度较高,可为引水隧洞安全评价提供理论参考。

敞开式TBM开挖隧洞围岩变形安全评价方法及应用

当TBM开挖隧洞遭遇不良地质条件下的围岩大变形地质灾害时,通常会造成卡机或侵限等风险。开展TBM开挖隧洞围岩变形安全评价工作对降低卡机或侵限等风险具有重要的现实意义。通过分析敞开式TBM开挖隧洞围岩变形特点,建立了敞开式TBM开挖隧洞围岩变形安全评价方法。该方法通过采用三维数值分析和围岩变形现场监测手段,可获得围岩在护盾区间以及出露护盾后的变形,从而实现敞开式TBM开挖隧洞围岩变形安全性判别。在滇中引水工程香炉山隧洞的工程应用表明,所提方法能够有效判别不同支护方案下的围岩变形安全性,从而为敞开式TBM开挖隧洞施工期支护方案实时调整提供依据。

基于改进的G2-AEW-UMT模型的水工隧洞施工安全风险评价及障碍因子诊断

为降低滇中引水工程隧洞施工安全风险,预防安全事故的发生,对风险因子须提前预判。考虑隧洞施工孕险环境和水文、气象、工程地质等因素,结合规范和工程实际,遴选出8个一级指标和19个二级指标构建水工隧洞施工安全风险评价指标体系。采用改进G2、反熵权法(AEW)计算指标主客观权重,通过未确知测度理论(UMT)并引入障碍因子诊断,建立改进的G2-AEW-UMT水工隧洞施工安全风险评价模型。以某工程7^(#)隧洞为例进行模型验证,结果表明:隧洞斜井段、进口段和出口段障碍度最高的是气候条件,障碍度分别为27.79%,32.97%,29.75%;上游段主要障碍因子为地质条件,障碍度为28.93%;下游段主要障碍因子为水文条件,障碍度为22.96%;综合诊断表明影响7^(#)隧洞施工安全的主要障碍因子为气候、水文和环境条件,其障碍度均值之和达到49.55%,风险范围程度为62.5%,综合评价该水工隧洞施工安全风险等级为Ⅱ级,属于中风险,对比模糊综合评价结果与前人的研究,该模型评价结果符合工程实际,验证了模型的可行性。将未确知测度理论结合障碍因子诊断模型应用于水工隧洞施工安全风险评价的适用性好、计算精度高,可为滇中引水工程水工隧洞施工安全风险评价与诊断提供新思路。

基于改进G2-AEW-UMT模型的引水隧洞结构安全评价

引水隧洞作为引调水工程的关键环节,决定着引调水工程的整体质量。为避免在运营期间造成非必要的经济损失,结合西北地区寒冷干旱特征,建立引水隧洞安全评价指标体系,引用未确知测度理论(Unascertained measure theory,UMT)模型进行结构安全评价。采用改进G2-反熵权法(Anti-entropy weight,AEW)进行主客观权重计算,用拉格朗日乘子法进行主客观组合赋权计算,在未确知测度理论基础上采用置信度识别准则进行安全等级识别。运用该模型以引大入秦1^#挪威隧洞中4个典型断面进行结构安全评价,得出各断面安全等级,洞段4+757.50~4+797.00与洞段5+071.00~5+135.00评价结果为结构存在轻微破坏,洞段4+247.01~4+281.60和洞段6+240.00~6+346.26评价结果为结构存在较严重破坏。通过论证,评价结果与实际情况一致,表明该模型对西北地区引水隧洞安全评价有效并且实用,可运用于长距离输水工程安全评价。

岩溶隧洞突涌水灾害风险评价研究

受复杂地质条件的影响,岩溶隧洞在施工过程中极易发生突涌水灾害。为准确评估岩溶隧洞突涌水风险等级,将结构方程模型(SEM)与改进的模糊综合评价法(FCEM)相结合,构建岩溶隧洞突涌水风险评价模型。从地形地貌、气象水文、地层因素、地质构造、岩溶水文地质、施工因素6个方面深入研究;利用SEM确定各指标标准化路径系数并求得其权重,运用改进FCEM法对岩溶隧洞突涌水风险等级进行评价;以滇中引水工程昆呈隧洞为应用实例,利用Crystal Ball软件验证模型的有效性。结果表明:昆呈隧洞有90%的几率处于52~73分值区间范围内(Ⅲ级风险),与现场实际情况一致,表明基于SEM-改进FCEM法构建的岩溶隧洞突涌水风险评价模型具有一定的适用性;其中岩溶水文地质、地质构造、气象水文是该隧洞的主要影响因素,施工中应加强对这几方面的监控和量测,避免发生突涌水灾害。研究成果可为类似岩溶隧洞工程提供参考。

基于ANP-灰色关联TOPSIS法的引水隧洞病害安全性评价

为客观评价西北地区引水隧洞病害安全状态,结合西北地区引水隧洞在运营期存在的病害问题,建立引水隧洞病害安全评价指标体系。应用Super Decision软件用ANP法确定各指标权重,在传统TOPSIS法的基础上加入灰色关联理论,构建西北地区引水隧洞病害安全评价模型。运用该模型以引大入秦工程盘道岭隧洞6个典型隧洞段为研究对象进行病害安全性评价,得出各隧洞段病害安全等级。评价结果客观准确,验证了所建指标体系及模型的科学合理性,可运用于长距离引水工程安全研究方面。

基于RS-可拓云模型的水工隧洞围岩安全评价

为了提高水工隧洞施工安全评价结果的可靠性,选取岩石质量指标、湿抗压强度、完整性系数、结构面强度系数、地下水渗水量5个因素作为评价指标,运用改进重要度的粗糙集计算客观权重,选取可拓云模型充分考虑以往围岩评价过程中由于等级分界与数据获取存在的不确定性,构建了基于RS(粗糙集)-可拓云模型的水工隧洞围岩安全评价方法,并将该方法应用于某水工隧洞中的12段围岩中。结果表明,改进重要度的粗糙集计算的权重,既能满足所得权重的客观性,也能保证评估结果具有一定的解释性,基于RS-可拓云模型对于水工隧洞围岩安全等级的确定较为有效,通过该方法得出的隧洞围岩安全等级与实际情况一致。研究成果为水工隧洞围岩安全评价提供了一定的参考。

引水隧洞运行期衬砌结构安全状态评价研究

引水水工隧洞的健康状况直接关系到引水水工隧洞的正常使用及工程的稳定性,合理评价衬砌结构安全状态能有效预防运行期内工程灾害的发生。在参考运行期内工程使用记录的病害问题资料基础上,建立水工隧洞结构安全状态评价指标体系,利用GSA-PP算法模型对结构健康状况进行评价,分析影响结构健康的因素,并对比区段Ⅰ-区段Ⅵ的健康状况。分析结果表明,对衬砌结构影响较大影响因素主要包括缝隙宽、缝隙长、缝隙深、衬砌结构剥落直径、渗水形态、空洞部分深度,通过对其采取一定的措施可以有效提高衬砌结构的健康状况;在所研究的水工隧洞区段中,衬砌结构健康状况由优到劣依次为区段Ⅰ、区段Ⅴ、区段Ⅱ、区段Ⅵ、区段Ⅲ、区段Ⅳ;对比分析GSA-PP算法模型与TOPSIS法计算结果发现,计算结果完全吻合,说明利用GSA-PP模型算法对水工隧洞健康状况进行评价是合理有效的。研究成果可为其它运行的水工隧洞衬砌结构健康评价提供参考。

基于粒子群算法的引水隧洞复合承载结构安全评价方法

为了提高引水隧洞复合承载结构安全评价结果的精度,降低粒子评定误差,文章基于粒子群算法的引水隧洞复合承载结构安全评价方法展开研究。定义动态评价安全评价目标,构建隧洞安全主观权重评价结构,设定粒子转换评价矩阵,构建模糊粒子综合安全评价模型,采用粗糙层级分析法实现隧洞结构安全评价。实验证明:设计的粒子群算法安全评价方法得出的粒子评定误差相对较小,与实际结果相近,评价精度较高,具有一定的实际应用价值。

新建高速公路隧道上跨既有引水隧洞安全性分析与评价

新建隧道近距离上跨既有运营隧洞必然改变既有隧道(洞)的地应力场,衬砌结构受力状态也将发生改变,同时新建隧道施工作业(爆破)冲击荷载也会影响既有隧道(洞)衬砌结构。为确保既有隧道(洞)安全,需要对新建隧道施工及隧道建成后对既有隧道(洞)的影响进行全面评估。以某高速公路近距离上跨既有引水隧洞为例,介绍了评估过程及评估方法。结果表明:左洞施工应超前掘进,与右洞相距至少100 m;成绵扩容隧道施工过程中所允许的最大用药量为30.66kg;为进一步保证在隧道施工过程中引水隧洞的结构安全,在施工到达引水隧道上方时,可采用增加台阶步数或缩短进尺等方式,进一步减少爆破装药量从而减轻爆破振动。

昆明掌鸠河供水工程引水隧洞穿越普渡河断裂带的支护安全评价

简要介绍了昆明掌鸠河引水供水工程和普渡河断裂带的地质情况,引水隧洞穿越普渡河断裂带发生的塌方事故,以及所采用的施工和支护措施。通过监测资料分析表明,支护有较大的安全裕度,能够保证工程的安全。

锦屏二级水电站引水隧洞运行初期安全评价

锦屏二级水电站引水隧洞工程地质条件极其复杂,埋深大、洞线长、洞径大,为世界上规模最大的水工隧洞洞室群工程。重点分析了4条引水隧洞充排水试验和运行初期的围岩变形、支护结构的应力应变、围岩渗透压力及渗漏量的变化情况。结果表明,4条引水隧洞和各横通道封堵体设计合理,施工质量优良,运行状况良好,工程安全正常。

湖南镇电站增容改造后引水隧洞安全检查及评价

湖南镇电站引水隧洞蓄水运行至今已30余年,增容改造后引水隧洞本身是否存在安全隐患有待查明。利用电站机组大修机会对引水系统的进水口工作闸门至压力钢管斜管以上部位的水工建筑物进行现场检查,以评价引水隧洞安全运行情况。通过检查分析,结果表明引水隧洞工作基本正常。图3幅,表1个。

引大入秦工程隧洞安全评价研究

采用PSR模型,结合项目调研成果选取了31个影响隧洞安全的PSR指标,并采用AHP法确定各PSR指标的权重,将引水隧洞的安全状态划分为五个等级,综合评价引水隧洞所处的安全状态。最终根据PSR指标相关分析的结果,确定影响引水隧洞安全运营的五项主要因素。

宁波市白溪水库引水工程输水隧洞主要工程地质问题研究

介绍了宁波市白溪水库引水工程输水隧洞存在的主要工程地质问题,并从五个方面进行综合工程地质评价,为隧洞开挖安全施工提供依据。

PPA-NCM模型在岩爆烈度分级预测中的应用

针对深埋引水隧洞岩爆分级预测问题,引入云模型理论,建立了基于投影寻踪(PPA)-正态云(NCM)的岩爆分级预测模型。在综合分析影响岩爆发生的相关因素的基础上,选取单轴抗压强度与岩石抗拉强度之比(σc/σt)、岩石切向应力与单轴抗压强度之比(σ_θ/σ_c)、弹性变形能指数W_(et)以及岩石脆性指数I_s为本次岩爆分级预测的评价指标体系,根据既定体系确定了相应评价标准,采用投影寻踪分析确定各指标权重,由云模型正向发生器计算各指标的确定度并生成相应的云图,在此基础上给出岩爆分级预测结果。国内外7个深埋引水隧洞建模计算结果表明,该方法计算结果是合理的。

“深埋大直径软岩隧洞变形与稳定”项目通过验收

2014年1月12日，“深埋大直径软岩隧洞变形与稳定”项目通过中国水电工程顾问集团有限公司验收。会议认为，该项研究成果经济效益显著，具有较高的推广应用价值。该项目依托锦屏二级水电站引水隧洞工程，针对深埋大直径软岩隧洞的变形机理、支护机理、支护设计与长期安全性评价等关键技术问题进行了全面系统地研究，

科技期刊文摘

应用奥地利大型岩土工程数值仿真分析软件FlNAL，对马来西亚BAKUN水电站8条引水隧洞的三种开挖顺序进行了模拟施工过程的三维有限元仿真分析。通过分析，评价了引水隧洞施工期围岩稳定性与支护结构安全性，评价了锚喷结构的支护效果，最终得到了三种方案中最优的开挖顺序，对于类似工程的设计具有指导与借鉴意义。