老安山隧道施工风险评估和超前地质预报研究

发布时间：2018-06-06 17:39

  本文选题：老安山隧道 + 模糊层次分析法　； 参考：《成都理工大学》2017年硕士论文

【摘要】：山岭铁路隧道穿越地层地质条件复杂,施工风险大,在隧道施工过程中易发生坍塌、涌突水、岩爆等风险事故。本文针对山岭铁路隧道施工灾害特点,采用模糊层次分析法建立事故概率评估模型,引用风险后果当量估计法建立事故后果评估模型,根据《铁路隧道风险评估与管理暂行规定》进行施工风险等级划分。老安山隧道全长15161m,整体埋深较大,地质构造复杂,为典型的山岭铁路隧道。通过分析老安山隧道工程地质、水文地质和不良地质条件,将隧道划分成24段,利用已建立的山岭铁路隧道施工风险评估模型对隧道各段进行风险评估,并针对隧道各段不同风险等级制定综合预报方案进行超前地质预报,主要研究成果有:(1)针对山岭铁路隧道施工灾害特点,综合选取了塌方、涌突水和岩爆3个典型风险事故作为施工风险评估的3个一级指标,以及相对应的16个二级指标,建立了山岭铁路隧道施工风险评估指标体系。(2)利用模糊层次分析法建立了山岭铁路隧道施工风险概率评估模型,其中利用层次分析法确定各风险因素的权重,采用梯形分布函数确定定量因素的隶属度值,利用Karwowski等提出的模糊隶属度函数确定定性因素的隶属度值。(3)针对山岭铁路隧道施工风险后果评估中的工期损失、环境损失、社会损失等各种风险后果的计量方式不统一的问题,引入“当量”概念,采用后果当量估计法建立事故后果评估模型。(4)通过分析老安山隧道工程地质、水文地质和不良地质条件,将隧道划分成24段,利用已建立的山岭铁路隧道施工风险评估模型,对隧道各段施工风险等级进行评估,评估结果为:3个高度风险区、13个中度风险区和8个低度风险区。按长度统计,老安山隧道总长15161m,其中高度风险区601m,占4%;中度风险区9265m,占61%;低度风险区5295m,占35%。(5)总结分析了每种超期地质预报方法的优缺点和适用条件,针对老安山隧道各段落施工风险评估等级,制定了不同风险等级的综合预报方案,并在老安山隧道施工风险等级为中度和高度的两个段落进行应用,取得了良好的预报效果,验证了综合超前地质预报的可行性。
[Abstract]:In the course of tunnel construction, mountain ridge railway tunnel is complicated by geological conditions and high risk of construction. In the course of tunnel construction, it is prone to collapse, flood water, rock burst and other risk accidents. In this paper, the accident probability evaluation model is established by fuzzy analytic hierarchy process (fuzzy analytic hierarchy process), and the evaluation method of risk consequences is used to establish the evaluation of accident consequences. The total length of 15161m in the old Anshan tunnel is a typical mountain railway tunnel. The tunnel is divided into 24 sections by analyzing the engineering geology, hydrogeology and bad geological conditions of the old Anshan tunnel. The risk assessment model of the construction of the mountain railway tunnel is built on the risk assessment of each section of the tunnel, and the comprehensive forecast is made according to the different risk grades in each section of the tunnel. The main research results are as follows: (1) according to the characteristics of the mountain railway tunnel construction disaster, 3 typical risks of the landslide, the inrush water and the rock burst are selected. As the 3 first grade index of construction risk assessment and 16 corresponding two grade indexes, the accident evaluation index system of mountain railway tunnel construction is established. (2) the risk probability evaluation model of mountain railway tunnel construction is established by fuzzy analytic hierarchy process, in which the weight of each risk factor is determined by the analytic hierarchy process, and the ladder is adopted. The form distribution function determines the membership value of the quantitative factors, and uses the fuzzy membership function proposed by Karwowski to determine the membership degree of the qualitative factors. (3) the "equivalent" is introduced to the problem of the non uniform measurement mode of the time loss, the environmental loss and the social loss in the risk assessment of the mountain railway tunnel construction risk. Concept, using the result equivalent estimation method to establish the accident consequence assessment model. (4) through the analysis of the engineering geology, hydrogeology and bad geological conditions of the old Anshan tunnel, the tunnel is divided into 24 sections, and the risk assessment model of the built mountain railway tunnel construction is used to evaluate the risk grade of the construction in each section of the tunnel, and the evaluation results are 3 heights. The risk area, 13 moderate risk areas and 8 low risk areas. According to the length statistics, the length of the old Anshan tunnel is 15161m, of which the high risk area 601m, 4%, the moderate risk area 9265m, 61%, the low risk zone 5295m, accounting for 35%. (5), and the advantages and disadvantages and the applicable conditions of each method of overdue geological prediction are summarized and analyzed. The risk assessment grade and the comprehensive forecast scheme of different risk grades are made, and the risk grade of the old Anshan tunnel is applied in two paragraphs with moderate and high levels. The good prediction results have been obtained, and the feasibility of the comprehensive advance geological forecast is verified.
【学位授予单位】：成都理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：U455

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